Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download ""

Transkript

1 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ NİKEL ESASLI SÜPER ALAŞIMLARIN ENDÜSTRİYEL GAZ TÜRBİNLERİNDE KULLANIM SÜRELERİNİN MİKRO YAPILARI ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI YÜKSEK LİSANS TEZİ Met. Müh. Can MARALCAN Anabilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Programı: Seramik Mühendisliği Tez Danışmanları: Prof. Dr. Onuralp YÜCEL Yard. Doç. Dr. Bora DERİN HAZİRAN 2008

2 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ NİKEL ESASLI SÜPER ALAŞIMLARIN ENDÜSTRİYEL GAZ TÜRBİNLERİNDE KULLANIM SÜRELERİNİN MİKRO YAPILARI ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI YÜKSEK LİSANS TEZİ Met. Müh. Can MARALCAN ( ) Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 5 Mayıs 2008 Tezin Savunulduğu Tarih : 12 Haziran 2008 Tez Danışmanı: Prof. Dr. Onuralp YÜCEL Yard. Doç. Dr. Bora DERİN Diğer Jüri Üyeleri: Prof. Dr. Ersin SERHATLI ( İ.T.Ü.) Doç. Dr. Nilgün YAVUZ ( İ.T.Ü.) Doç. Dr. Filiz ÇINAR ŞAHİN ( İ.T.Ü.) Haziran 2008

3 ÖNSÖZ Yüksek lisans tez çalışmam boyunca tez yönetimimi üstlenen ve benden hiçbir yardımı esirgemeyen değerli hocalarım Prof. Dr. Onuralp YÜCEL ve Yrd. Doç. Dr. C. Bora DERİN e sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Deneysel çalışmalarım sırasında bana büyük bir özveri ile yardımcı olan arkadaşım Teknisyen Hasan DİNÇER e teşekkürlerimi sunarım Hayatım boyunca beni destekleyen ve yüksek lisans eğitimimi tamamlamamda maddi manevi desteklerini benden esirgemeyen aileme ve bütün arkadaşlarıma teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca, çalışmalarım sırasında bana her zaman anlayış ve sabır gösterip, destek olan kıymetli eşim Elif MARALCAN a teşekkürü borç bilirim. Haziran 2008 Can MARALCAN ii

4 İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ TABLO LİSTESİ ŞEKİL LİSTESİ ÖZET SUMMARY 1. GİRİŞ VE AMAÇ 1 2. DÜNYADA VE TÜRKİYE DE ENERJİ ÜRETİMİ 3 3. GAZ TÜRBİNLERİNE GİRİŞ 6 ii v vi viii ix 3.1 Gaz Türbinlerinin Tarihsel Gelişimi Modern gaz türbinlerine geliş Gaz Türbini Kanatçik Malzemelerinin Özellikleri Kanatçık malzemeleri Gaz Türbinlerinin Termodinamik Analizi Gaz Türbinlerinde Kullanılan Yakıtlar Genel bilgiler Gaz halindeki yakıtlar ÇOK KRİSTALLİ SÜPER ALAŞIMLAR Nikel Esaslı Süper Alaşım Dizaynı Nikel Esaslı Süper Alaşımların Ergitme ve Dökümü Vakum indüksiyon ergitmesi Vakum hassas döküm Nikel esaslı süper alaşımların ısıl işlemi Nikel Esaslı Süper Alaşımlar Üzerine Yapılmış Örnek Çalışmalar Nikel esaslı süper alaşımmlarda oluşan kusurların mikro yapı görüntüleriyle incelenmesi Giriş Numuneler ve deneysel çalışma Sonuçlar Değerlendirmeler GTD 111 nikel esaslı süper alaşımında mikro yapının sıcaklıkla değişimi Giriş Deneysel çalışma Sonuçlar 67 iii

5 5. SÜPER ALAŞIMLARA UYGULANAN KORUYUCU KAPLAMALAR DENEYSEL ÇALIŞMALAR Deneylerde Kullanılan Hammaddeler ve Teçhizatlar Deneylerin Yapılışı DENEY SONUÇLARI Noktasal Elementel Analiz Sonuçları: A1 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları: A2 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları: A3 Numunesinin noktasal elementel analiz sonuçları B1 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları: B2 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları: B3 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları: Sertlik Ölçüm Sonuçları Kaplama Kalınlık Ölçüm Sonuçları A1 Numunesi kaplama kalınlık ölçüm sonuçları A2 Numunesi kaplama kalınlık ölçüm sonuçları A3 Numunesi Kaplama Kalınlık Ölçüm Sonuçları B1 Numunesi kaplama kalınlık ölçüm sonuçları B2 Numunesi Kaplama Kalınlık Ölçüm Sonuçları B3 Numunesi Kaplama Kalınlık Ölçüm Sonuçları GENEL SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRMELER 96 KAYNAKLAR 98 EKLER 100 ÖZGEÇMİŞ 109 iv

6 TABLO LİSTESİ Sayfa No Tablo Yılı itibarı ile dünya enerji profili...3 Tablo 2.2 Türkiye de elektrik üretim kapasitesi artışı ( )...4 Tablo Yılında Türkiye'de birincil enerji kaynaklarına göre elektrik üretimi (MW)...4 Tablo 3.1 Gaz Türbini Kanatlarında KullanılanYüksek Sıcaklık Alaşımları...18 Tablo Farklı doğaz gazın karşılaştırılması...25 Tablo 3.3 Distilasyon gazlarının özellikleri...26 Tablo 3.4 Almanya da ruhr bölgesinde bir yüksek fırın gazı içinde bulunan tozun bileşimi...28 Tablo 3.5 Gaz türbinlerinde kullanılan yakıtların genel özellikleri...30 Tablo 3.6 C 2H 2, CO, H 2 S Gazlarının Karşılaştırılması...31 Tablo 3.7 Taş Kömürü Gazı Jeneratör Gazı Karşılaştırması...33 Tablo 4.1 Bazı Nikel Esaslı Süper Alaşımların Gerilme Dayanımları...41 Tablo 4.2 Bazı döküm nikel esaslı süper alaşımları fiziksel özellikleri...44 Tablo 4.3 Rene 125 nikel esaslı süper alaşımının bileşimi...52 Tablo 4.4 Inconel 713 nikel esaslı süper alaşımının bileşimi...52 Tablo 4.5 Gövde bölgesinden alınan sertlik değerleri...54 Tablo 4.6 Uç bölgelerden alınan sertlik değerleri...55 Tablo 4.7 Isıl İşlem Görmemiş Numunenin(Numune3) Sertlik Değerleri...60 Tablo 4.8 Isıl İşlem Görmüş Numunenin(Numune4) Sertlik Değerleri...60 Tablo 4.9 GTD 111 Ni Esaslı Süper Alaşımın Kimyasal Bileşimi...67 Tablo 4.10 GTD 111 Ni Esaslı Süper Alaşımın EDS Analizi Sonuçları...67 Tablo 4.11 Dendrit merkezi ve γ - γ Ötektiğinin EDS Analizi Sonuçları...68 Tablo 5.1 Birleşik Karbür (UCAR) MCrAlY Kaplamalarının Örnekleri...74 Tablo 6.1 Deneylerde Kullanılan Ni esaslı GTD 111 Süper Alaşımının Kimyasal İçeriği...76 EKLER Tablo A.1 A1 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları Tablo A.2 A2 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları Tablo A.3 A3 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları Tablo A.4 B1 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları Tablo A.5 B2 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları Tablo A.6 B3 Numunesinin Noktasal Elementel Analiz Sonuçları v

7 ŞEKİL LİSTESİ Sayfa No Şekil yılı itibarı ile dünya enerji profili...4 Şekil 2.2 Kaynaklara göre kurulu güç...5 Şekil 3.1 Barber türbini...7 Şekil 3.2 Fernihough türbini...8 Şekil 3.3 Armengaud Lemale türbini...9 Şekil 3.4 Bischof türbini...10 Şekil 3.5 Baetz türbini...11 Şekil 3.7 Türbin kanatçıkları...17 Şekil 3.8 Kanatçık soğutma kanallarının görünümü...19 Şekil 3.9 Basit tek şaftlı gaz türbini...20 Şekil 4.1 Süper alaşımların yıllara göre sıcaklık dayanımı artışı...37 Şekil 4.2 γ Hacim Yüzdesi ile Gerilme Dayanımı Değişimi...41 Şekil 4.3 İncelenen Numuneler...53 Şekil 4.4 Sertlik Ölçümlerinin Alındığı Noktalar...54 Şekil 4.5 Numune 1 in mikro yapısı...56 Şekil 4.6 Numune 1 mikro yapısında karbür hattı...56 Şekil 4.7 Numune 2 mikro yapısı...57 Şekil 4.8 Karbür hattı boyunca ilerleyen çatlak görüntüsü...57 Şekil 4.9 Numune 2 de karbürlerin görünümü...58 Şekil 4.10 a b :Numunelerin Kaplama-Matris Arayüzey Görüntüsü...59 Şekil 4.11 Numune 3 mikro yapı görüntüsü...61 Şekil 4.12 Rene 125 Ni esaslı süper alaşımının EDS analizi...61 Şekil 4.13 Isıl işlem görmüş (numune 4) mikro yapısı...62 Şekil 4.14 γ Matrisinde boşluk oluşumu...62 Şekil 4.15 Standart malzeme üzerindeki kaplamanın mikro yapısı...63 Şekil 4.16 Şekil 4.15 da gösterilen 1, 2 ve 3 noktalarına göre EDS analiz sonuçları görülmektedir...64 Şekil 4.17 Isıl işlem görmüş numunenin kaplamasının mikrografı ve EDS analiz sonuçları...65 Şekil 4.18 Standart ısıl işlem görmüş GTD 111 Ni esaslı süper alaşımın mikroyapısı...68 Şekil 4.19 Sıcaklık ve Süreye Bağlı Olarak γ tanelerinin mikroyapısında oluşan değişimlerin SEM görüntüleri (a)871 o C 50 saat (b) 871 o C 5000 saat (c) 871 o C saat (d) 927 o C 50 saat (e) 927 o C 5000 saat (f) 927 o C saat (g) 982 o C 50 saat (h) 982 o C 5000 saat (i) 982 o C saat...69 Şekil 4.20 γ Boyutunun Süreye ve Sıcaklığa Bağlı Değişimi...70 Şekil 4.21 Aktivasyon enerjisinin γ büyümesine bağlı olarak hesaplanması...71 Şekil 5.1 Püskürtme mekanizmasının şematik diyagramı...73 Şekil 5.2 VPS Kaplamanın çalışma saati sonunda görünümü...75 vi

8 Şekil 6.1 Türbin kanatçıkları...77 Şekil 6.2 Parlatma ve bakalite alma cihazları...77 Şekil 6.3 Elektron MikroProb Analiz (EPMA) Cihazı...78 Şekil 6.4 Sertlik Ölçüm Cihazı...78 Şekil 7.1 A1 numunesinin backscattered elektron mikroskobu görüntüsü...81 Şekil 7.2 A2 numunesinin backscattered elektron mikroskobu görüntüsü...82 Şekil 7.3 A3 numunesinin backscattered elektron mikroskobu görüntüsü...83 Şekil 7.4 B1 numunesinin backscattered elektron mikroskobu görüntüsü...84 Şekil 7.5 B2 numunesinin backscattered elektron mikroskobu görüntüsü...85 Şekil 7.6 B3 numunesinin backscattered elektron mikroskobu görüntüsü...86 Şekil 7.7 A1 Numunesi sertlik ölçüm sonuçları...86 Şekil 7.8 A2 Numunesi sertlik sonuçları...87 Şekil 7.9 A3 Numunesi sertlik sonuçları...87 Şekil 7.10 B1 kaplama sertlik ölçüm noktası optik mikroskop görüntüsü...88 Şekil 7.11 B1 Numunesi sertlik sonuçları...88 Şekil 7.12 B2 Numunesi sertlik sonuçları...88 Şekil 7.13 B3 Numunesi sertlik sonuçları...89 Şekil 7.14 A1 Numunesi kaplama katman kalınlıkları...90 Şekil 7.15 A2 Numunesi kaplama katman kalınlıkları...91 Şekil 7.16 A3 Numunesi kaplama katman kalınlıkları...92 Şekil 7.17 B1 Numunesi kaplama katman kalınlıkları...93 Şekil 7.18 B2 Numunesi kaplama katman kalınlıkları...94 Şekil 7.19 B3 Numunesi kaplama katman kalınlıkları...95 vii

9 NİKEL ESASLI SÜPER ALAŞIMLARIN ENDÜSTRİYEL GAZ TÜRBİNLERİNDE KULLANIM SÜRELERİNİN MİKRO YAPILARI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Tüm Dünyada olduğu gibi ülkemizde de artan elektrik enerjisi açığının kapasite artışından fazla olması, elektrikte arz güvenliği konusunun ciddi bir sorun haline geldiğini göstermektedir. Bundan dolayı kapasite arttırımına gidilmesi için sadece yeni santrallerin kurulması değil, aynı zamanda mevcut santrallerin de mümkün olan en yüksek verimlilikte çalıştırılması gerekmektedir. Elektrik üretiminde kullanılmakta olan endüstriyel gaz türbinlerinin tasarımındaki en önemli faktörler, kullanım amacına uygunluk, güvenilirlik, verimlilik ve tabii ki maliyet unsurlarıdır. Günümüzde, daha yüksek performanslara ulaşılabilmek amacıyla gaz türbin parçalarındaki malzeme seçiminde kendini ispat eden malzemelerin yanısıra yeni malzemeler de denenmektedir. Çoğu zaman, en yakın teknoloji olan uçak motorları konusundaki gelişmeler gaz türbinlerine adapte edilmektedir. Ancak gaz türbinlerine özel durumların ve tasarımların gerekli olduğu pek çok durumla da karşılaşılmaktadır. Malzeme teknolojisindeki bu ilerlemeler, endüstriyel gaz türbinlerinden elektrik enerjisi üretiminde verimliliğin sürekli olarak artmasını sağlamaktadır. Gaz türbinlerinde yüksek yanma sıcaklıklarına çıkıldıkça verimlilik artmaktadır. İleri teknoloji malzemeleri kullanılarak üretilen gaz türbinleri sayesinde kombine çevrim verimliliği % 60 mertebelerine kadar yükselmiştir. Gelişmeler, önümüzdeki on yıl içerisinde gaz türbinlerinde daha yüksek yanma sıcaklıklarına ulaşılacağını göstermektedir. Nikel esaslı süperalaşımlar, endüstriyel gaz türbinlerinde yanma odaları, kanatçıklar ve nozul parçalarında kullanılarak, bu parçaların ömürlerinin belirgin bir şekilde uzatılmasını, dolayısıyla da türbinlerin bakım aralıklarının uzamasını ve bakım maliyetlerinin düşmesini sağlamaktadır. Bu çalışmanın amacı elektrik üretiminde kullanılmakta olan endüstriyel gaz türbinlerini, yüksek çalışma sıcaklıklarında ve özellikle yakıt bileşimlerindeki değişkenliklerin neden olduğu korozif ortamlarda en fazla sınırlayan parçalardan olan 1. ve 2. kademe nikel esaslı türbin kanatçıklarının saat çalışma sonunda mikroyapı, kaplama kalınlığı veya mekanik mukavemet özelliklerinde alaşımın servis öncesindeki özelliklerinden ne kadar sapma olduğunun belirlenmesi ve bu sonuçların uluslararası literatüre aktarılması olacaktır. viii

10 THE EFFECTS OF SERVICE DURATION ON MICROSTRUCTURE OF THE NICKEL BASED SUPERALLOY COMPONENTS UTILIZED IN GAS TURBINES SUMMARY Power demand all around the world keeps increasing much more rapid than overall energy generation. For this reason, it is not only necessary to increase the number of power plants but also to operate the existing power plants at highest possible efficiencies. Improvements in super alloys and processing now permit the hot gas path components, turbine blades and nozzles to operate in gas turbines at increased temperatures for many thousands of hours under severe conditions of centrifugal, thermal and vibratory stresses. Extended parts lives leads to extended outage intervals which decreases maintenance costs of industrial gas turbines. In the industrial gas turbine design, primary philosophy is to build a reliable, efficient, cost-effective machine for the intended service. Whenever possible, standard materials with histories of successful application are used. In many cases, proven technology is utilized from aircraft or steam turbine applications. Advanced materials helps energy industry with improvements in gas turbines efficiencies and outputs. These improvements are offering the most fuel-efficient power generation systems available. Combined-cycle efficiencies as high as 60% are now achievable because of increased firing temperature coupled with more efficient component and system designs. Ongoing developments now promise that the coming decade will witness continued growth of gas turbines with higher firing temperatures, pressures and outputs. The stage 1 and stage 2 buckets must withstand the most severe combination of temperature, stress and environment. These parts are generally the limiting component in the machine. This project will concentrate on metallurgical and microstructure study and also assessment of the coatings of as received and turbine operation hours service exposed first and second stage blades. ix

11 1. GİRİŞ VE AMAÇ Malzeme teknolojisindeki ilerlemeler, endüstriyel gaz türbinlerinden elektrik enerjisi üretiminde verimliliğin sürekli olarak artmasını saglamaktadır. Bu alanda her geçen yıl yeni ilerlemeler sağlanmaktadır. Yüksek yanma sıcaklıklarına çıkılmasını mümkün kılan gaz türbinleri ile kombine çevrim verimliliği %60 mertebelerine yükselmiştir. Gelişmeler, önümüzdeki on yıl içerisinde gaz türbimlerinde daha yüksek yanma sıcaklıklarına ulaşılacağını göstermektedir [1]. Süper alaşımlar endüstriyel gaz türbinlerinde yanma odaları, kanatçıklar ve nozul malzemesi olarak kullanılmaktadır. Süper alaşımların kullanımı bu saydığımız kritik parçaların ömürlerinin belirgin bir şekilde uzamasını sağlamış, dolayısıyla türbinlerin bakım aralıklarını artırarak bakım maliyetlerinin düşmesini sağlamıştır. Türbin dizaynında en önemli ilkeler, kullanım amacına uygunluk, güvenilirlik, verimlilik ve tabii ki maliyet unsurlarıdır. Malzeme seçiminde uygunluğu kanıtlanmış malzemelerin yanında yeni malzemelerle denemeler yapılarak daha iyi dizaynlara ulaşmak hedeflenmiştir. Çoğu zaman, en yakın teknoloji olan uçak motorları konusundaki gelişmeler gaz türbinlerine adapte edilmiştir. Ancak gaz türbinlerine özel durumların ve dizaynların gerekli olduğu pek çok durumla da karşılaşılmıştır [1]. Endüstriyel gaz türbinlerinde 1. kademe kanatçık en zorlu şartlar altında çalışan ve genellikle makinenin çalışma koşullarını sınırlayan parçadır li yıllardan günümüze kanatçık mazlemelerinin geliştirilmesi sonucu sıcaklık dayanımları yaklaşık 470ºC artırılmıştır. Türbin yanma sıcaklığındaki her 56ºC lik artışın basit çevrimde türbinin gücüne %8 - %13, verimliliğine ise %2 - %4 arasında değişen katkı sağladığı gerçeği 470ºC lik bu artışın ne derece önemli olduğunun bir göstergesidir [2]. Bu çalışmanın amacı endüstriyel gaz türbinlerini yüksek çalışma sıcaklıkları ve özellikle yakıt bileşimlerindeki değişkenliklerin neden olduğu korozif ortamlarda en 1

12 fazla sınırlayan parçalardan olan 1. ve 2. kademe türbin kanatçıklarının saat çalışma sonunda yapısında meydana gelen değişikliklerin incelenmesidir. 2

13 2. DÜNYADA VE TÜRKİYE DE ENERJİ ÜRETİMİ Enerji üretimi ve tüketiminde, ekonomik ve sosyal gelişimi destekleyecek, çevreyi en az düzeyde kirletecek, minimum maliyette enerji arzı hedef alınmak durumundadır. Enerji sektöründe temel amaç, artan nüfusun ve gelişen ekonominin enerji ihtiyaçlarının sürekli, kesintisiz bir şekilde ve mümkün olan en düşük maliyetlerle, güvenli bir arz sistemi içinde karşılanabilmesidir. Bu kapsamda, diğer enerji kaynaklarına göre kolay temin edilebilen ve çevreye etkisi daha az olan doğalgazın ülkemizde birincil enerji kaynağı olarak kullanımı giderek artmaktadır. Kombine çevrim santrallerinde gaz türbinleri ve buhar türbinleri birlikte kullanılmaktadır. Yakıt olarak doğal gaz kullanılan gaz türbinlerindenelde edilen elektrik enerjisinin yanı sıra türbin egzozundan yüksek sıcaklığa sahip egzoz gazlarının atık ısısının kazana verilmesiyle elde edilen buhar ile buhar türbinlerinden de ek elektrik üretimi sağlanmaktadır. Bu santrallerde gaz türbinli çevrimlerin üst sıcaklığının yüksek olması ve buhar türbinli çevrimlerin alt sıcaklıklarının düşük olması avantajları birleştirilerek, kombine çevrim verimi %60 civarında gerçekleştirilebilmektedir. Doğalgaz yakıtlı kombine çevrim termik santralleri diğer fosil kaynaklı yakıt kullanan termik, nükleer ve hidroelektrik santrallerine göre daha düşük kurulum maliyeti ile daha kısa sürede işletmeye alınabilmektedirler. Tablo 2.1 : 2003 Yılı itibarı ile dünya enerji profili Petrol Kömür Doğalgaz Nükleer Hidro Elektrik Yenilenebilir 39% 27% 23% 7% 3% 1% 3

14 27% Doğalgaz Hidro Elektrik Kömür 1% Nükleer Petrol Yenilenebilir 23% 39% 3% 7% Şekil 2.1 : 2003 yılı itibarı ile dünya enerji profili Tablo 2.1 de Dünya enerji tüketiminin birincil enerji kaynaklarına göre dağılımı görülmektedir [3]. Ülkemizde yılları arası elektrik üretimi artışı Tablo 2.2 de, birincil enerji kaynaklarına göre elektrik enerjisi üretimi ise Tablo 2.3 de görülmektedir [4]. Tablo 2.2 : Türkiye de elektrik üretim kapasitesi artışı ( ) Kurulu Güç (MW) Elektrik Üretimi (GWh) (Türkiye Toplamı) Tablo 2.3 : 2005 Yılında Türkiye'de birincil enerji kaynaklarına göre elektrik üretimi (MW) Fuel Oil 2225 Motorin İthal Kömür 1651 Taş Kömürü 335 Linyit 7131 LPG 10 Doğal Gaz Jeotermal 23 Nafta 36.8 Yenilenebilir+Atık 35.3 Hidroelektrik Akarsu 1002 Rüzgar 33.6 Katı+Sıvı Çoklu Yakıtlar 1925 Toplam

15 Fuel Oil Motorin İthal Kömür Taş Kömürü Linyit LPG Doğal Gaz Jeotermal Nafta Yenilenebilir + Atık Hidroelektrik (Baraj) Akarsu Rüzgar Katı + Sıvı Çok Yakıtlar 30,67% 0,09% 4,93% 2,57% 5,70% 0,55% 4,23% 0,86% 18,27% 0,09% 0,09% 0,06% 31,86% 0,03% Şekil 2.2 : Kaynaklara göre kurulu güç 5

16 3. GAZ TÜRBİNLERİNE GİRİŞ 3.1 Gaz Türbinlerinin Tarihsel Gelişimi Çok eski zamanlardan beri insanlar, alternatif hareketle çalışan ve bunun neticesi olarak da kitle kuvvetleri büyük çıkan alternatif makineler yerine, doğrudan doğruya rotatif hareket sağlayan makineleri kullanmayı düşünmüşlerdir [5]. Milattan takriben 130 sene kadar evvel, İskenderiye şehrinde yaşamış olan Heron adlı bilgin, türbin prensibini bulmuş ve uygulamaya koymuştur. Heron un yapmış olduğu tertibat, atlıkarıncaya benzeyen bir platformu döndürmeye yaramakta; bu maksat için de üst kısımda yakılan yakıtla ısıtılan hava, platformun altında bulunan dirseklerden dışarı çıkarken, tepki kuvvetiyle platformu ve üzerinde bulunan kimseleri birlikte döndürmekteydi. Ressamlık ve heykeltraşlık sahalarındaki başarılarına ilaveten, zamanının en büyük mühendislik dehalarından biri olan ve uçak prensibi, İstanbul Boğazı üzerine köprü kurulması gibi birçok modern projeyi ilk olarak düşünmüş olan Leonardo da Vinci de XV inci yüzyılda duman pervanesi adını verdiği ve aslında bir gaz türbininden başka birşey olmayan bir tertibat yapmıştır. Bu tertibatta, bir ocak bacası içine yatay durumda yerleştirilmiş olan ve üzerinde kanatlar bulunan bir tekerlek, içinden geçen sıcak gazların tesiriyle dönmekte ve bu hareket de, dişliler vasıtasıyla dışarıya iletilerek, mekanik iş elde edilmekteydi. Bu prensip daha sonraları, İngiliz matematikçi Wilkins tarafından, 1648 yılında yayınlanmış olan kitabında da izah edilmiştir [5]. Buna benzer diğer bir tertibatın da, İngiltere de XVII inci yüzyıl sonlarına doğru Dumbell tarafından patenti alınmıştır. Burada farkı, yakıtın sırf bu maksat için yakılması ve türbinin de bir yerine, birçok basamakdan meydana gelmesi teşkil etmekteydi. Bu basamaklar da, içi boş bir tanburun üzerine yerleştirilmiş bulunmaktaydı. Sıcak gazlar vasıtasıyla çalışan türbinler üzerine verilmiş olan ilk patent haklarından bir tanesi de, XVIII inci yüzyılın sonlarına doğru, İngiltere de Barber e verilmiş 6

17 olandır. Bu sistemde, hava ve gaz halindeki yakıt, ayrı birer silindir içinde sıkılaştırıldıktan sonra, bir yanma odasına gönderilerek, burada yakılmaktaydı. Bu suretle elde edilen duman gazları, bir türbin tekerleği üzerine tevcih edildiğinden mekanik iş oluşmakta ; bu işten de, 2 sıkıştırma silindiri için gereken iş çıkarıldıktan sonra geri kalan kısım, efektif yarar işi teşkil etmekteydi. Barber in makinesinin hakikaten çalıştığına dair elde bir kayıt mevcut değildir, fakat zaten pek uygulanabilir de görülmemektedir [5]. Şekil 3.1 de Barber tarafından düşünülmüş olan makinenin prensibi görülmektedir. Burada 1, türbini; 2, gaz ve hava kompresörünü; 3, yanma odasını; 4, karıştırma haznesini; 5 de gaz jeneratörünü ifade etmektedir. Şekil 3.1 : Barber türbini Sıcak gazların enerjisinden istifade suretiyle mekanik iş elde etmek için düşünülmüş olan diğer bir makine de, 1837 senesinde Buckett tarafından yapılmıştır. Bu makine bir gaz jeneratörü ile üst üste konmuş 2 adet silindirden teşekkül etmektedir. Bu silindirlerden üstte bulunanı, atmosferden emdiği havayı sıkıştırarak gaz üreticisine basmakta; altta bulunanı ise, hem bu kompresörü çalıştırmaya yaramakta, hem de mekanik güç sağlamaktadır [5]. Gaz türbinleri sahasında, teorik bakımdan ilk önemli aşamayı, 1820 senesinde, İngiliz Stirling tarafından ortaya çıkarılmış olan eşit hacimli çevrim teşkil eder. Stirling, bu çevrime dayanarak, 1827 senesinde, hava motoru adını verdiği bir makine imal etmiştir. 7

18 Stirling çevrimini, 1830 senesinde İsveçli Ericson tarafından bulunmuş olan, eşit basınçlı çevrim takip etmiştir. Bu iki çevrime istinaden, 1850 senesinde, İngiliz Fernihough, gaz ve su buharıyla çalışan bir türbin yapmıştır. Şekil 3.2 de, şematik resmi verilmiş olan bu makinede: A, üst kısmı refrakter bir madde ile kaplı yanma odasını; B, bu yanma odasının döşemesini teşkil eden ızgarayı; C, yanma odası içine su püskürten ağzı; G, suyun buhar haline gelmesini sağlayan refrakter madde bloklarını; I, yanma gazları ve su buharından müteşekkil karışımın potansiyel enerjisini kinetik enerjiye çeviren difuzörlü memeyi; L, rotor pervanesini; K, rotor mahfazasını; P de rotorda meydana gelen mekanik gücü iletmeye yarayan kayışı ifade etmektedir [5]. Şekil 3.2 : Fernihough türbini Stirling ve Ericson çevrimlerinden sonra, ilk olarak Joule (1851) tarafından tavsiye edilmiş ve daha sonraları da Brayton (1873) tarafından geliştirilmiş olan çevrim meydana çıkmıştır. Bu çevrim halen gaz türbinlerinde ideal çevrim olarak kabul edilmektedir [5,6]. Pratik bakımdan ilk müsbet adım, Almanya da 1872 senesinde Stolze tarafından atılmış ve bu prensibe uygun ilk grup, bu yüzyılın başında imal edilmiştir. Mucidi tarafından ateş türbini diye adlandırılan bu grupta, çok basamaklı bir eksenel kompresör tarafından emilen hava, gerekli miktarda sıkıştırıldıktan sonra, bir ısı eşanjörüne gitmekte ve burada ayrı bir yanma odasından gelen sıcak duman gazlarıyla ısıtıldıktan sonra, çok basamaklı reaksiyon tipine haiz bir türbine giderek, burada genişleyip mekanik iş sağladıktan sonra, atmosfere atılmaktaydı. Bu grupta, 8

19 türbin ile kompresör birbirlerine direkt bağlı bulunmaktaydı. Stolze nin grubu, prensip bakımından doğru olmasına ve modern tesislerde kullanılan eksenel kompresör, ısı eşanjörü, müstakil yanma odası ve gaz türbini gibi bütün elemanları ihtiva etmesine rağmen, muvaffak olamamıştır. Bunun sebebi de gerek teorik bilgilerin, gerekse malzeme tekniğinin gerekli seviyede bulunmamaları sebebiyle, türbin ve kompresörde yeterli derecede yüksek verimlerin sağlanamamış olmasıdır. Başarıyla çalışarak ilk defa yarar güç sağlamış olan türbin grubu, 1905 senesinde Fransa da Armengaud ve Lemale tarafından yapılmıştır. Bu grupta, atmosferden emilen yakma havası, 3 karterde toplanmış, çok basamaklı Rateau tipi bir kompresörde sıkıştırıldıktan sonra, yanma odasına gönderilmekteydi. Burada sıvı yakıtın yanması neticesinde elde edilen duman gazları, içlerine bir miktar su püskürtmek suretiyle bir miktar soğutulduktan sonra, çift basamaklı ve Curtis tipine haiz bir türbine gönderilerek genişletilmekteydi. Türbin kısmı takriben 400 PS veren bu grup, 560 o C duman gazı sıcaklığında %3 civarında bir termik verim sağlamaktaydı. Şekil 3.3 de, Armengaud Lemale grubunun yakma odası ile ilk türbin kanatlarını gösteren kısım verilmiştir. Burada: A, akaryakıt girişini; B, yakma havası girişini; C, ilk hareket için gerekli bujiyi; E, püskürtme suyu girişini; G, yanma odası difüzörünü; H, türbin memesini; K da çift hız basamaklı türbinin ilk seyyar kanat sırasını göstremektedir [5,6]. Şekil 3.3 : Armengaud Lemale türbini O sıralarda Amerika da Moss tarafından yapılan ilk gaz türbini de, 1912 senesinde çalıştırıldı. Net gücü negatif olan bu grupta gerekli basınçlı havayı, bir buhar türbiniyle tahrik edilen bir kompresör sağlıyordu. O sıralarda yüksek verimli kompresörlerin bulunmayışı, grupta hava kompresörü bulunmayan sistemlerin araştırılmasına yol açtı. Bu sistemlerde, patlatılmak suretiyle sabit hacimli özel 9

20 hücrelerde yakılan hava ve yakıt karışımından elde edilen duman gazları, bir türbinde genişlemek suretiyle yarar iş sağlamaktadır. Bu yolda, Fransa daki çalışmaları, Karavodine; Almanya dakileri ise, Bischof, Baetz ve Holzwarth yaptılar. Bunlardan Karavodine in 1908 yılında Fransa da yapmış olduğu grup, / dakika devirde, 2 PS lik bir güç sağlamıştır. Bu grupta, çevrede bulunan 4 adet patlama odasında elde edilen duman gazları, önlerinde bulunan birer memeden geçtikten sonra, tek basamaklı aksiyon tipine haiz bir tekerlekte mekanik iş sağlamaktadır. Her patlamadan sonra, ilgili hücrelerde alt basınç oluştuğundan, takip eden patlama için, hava ve yakıttan oluşan gerekli şarjın emilmesi kendiliğinden olmaktadır. Yapılmış olan deneylerde bu grubun yakıt sarfiyatının 2,24 kg / PSh benzin olduğu ve efektif veriminin de, %2.5 civarında bulunduğu hesap edilmiştir. Şekil 3.4. de, Bischof un 1913 yılında Almanya da aldığı patent ile yapmış olduğu patlamalı türbine ait, şematik resim verilmiştir. Burada: A, tek basamaklı sistemin rotorunu; C 1 C 5, patlama odalarını; D 1 D 5, basınçlı hava ve yakıt karışımı sıkıştırma odalarını; E 1 E 5, yakma havası sıkıştırma odalarını; G, ateşleme bujilerini; K, gaz halindeki yakıt giriş ağızlarını; M, yakma havasının gerekli miktarda sıkıştırılmasını sağlayan devvar çekmeceyi; O, ekzost gazları çıkış kanalını; P de, taze hava giriş kanallarını göstermektedir [5]. Şekil 3.4 : Bischof türbini Şekil 3.5 de, aynı çalışma prensibine haiz, fakat konstrüksiyon bakımından daha ileri düzeyde olan Baetz türbinine ait kesit resimleri görülmektedir. Bu grup, 2 zamanlı bir patlamalı motoru andırmaktadır. Burada karışımın sıkıştırılması, rotor üzerinde bulunan ve kompresör olarak çalışan bir tekerlek tarafından sağlanmaktadır; gerekli ateşleme ise buji marifetiyle olmaktadır. Şekil üzerinde: A, türbin rotorunu; B 10

21 ve C; ekzost gazları çıkış kanallarını; D 1 ve D 2 dış salmastraları; G ve L, hava ve gaz memelerini; f, ateşleme bujilerini; g de, yakıt valflerini ifade etmektedir. Şekil 3.5 : Baetz türbini Sabit hacimli sistemlerin en önemlisi, hiç şüphesiz Holzwarth tarafından 1905 senesinde ortaya atılmış ve daha sonraları da, yine kendisi tarafından geliştirilmiş olanıdır. Bu sistemde, sabit hacimli bir yanma odası içine, basınçlı olarak yakıt ve hava verildikten sonra, karışım ateşlenmektedir. Bu şekilde meydana gelen patlama sonucunda, yanma odası içindeki gaz basıncı, başlangıç değerinin takriben 4,5 misline yükselmektedir. Bu basıncın etkisiyle, yayla çalışan otomatik valfler açıldığından, duman gazları memeler vasıtasıyla, türbinin seyyar kanatları içine geçmektedir. Bu sistemde, yanma için gerekli basınçlı havanın, bir kompresör tarafından temin edilmesine rağmen, bu kompresörün veriminin düşüklüğü önemli bir rol oynamamaktadır. Çünkü sistemde gerekli basıncın büyük kısmını patlama teşkil ettiğinden, kompresör basıncının yüksek olmasına lüzum kalmamaktadır. Bu takdirde, kompresörün esas görevi, bastığı hava vasıtasıyla yanma için gerekli oksijeni temin etmektir. Holzwarth ve arkadaşları, 30 seneden fazla bu sistem üzerinde çalışarak, bunu geliştirdiler. Bu esnada en büyük güçlükleri, otomatik valf mekanizmasının karışıklığı ile gerekli soğutma tertibatı meydana getirmiştir. Holzwarth tarafından, 1926 yılında BBC firmasında yapılmış olan diğer bir türbin grubuna ait şema da, Şekil 3.6 da görülmektedir. Almanya da, Thyssen demir ve çelik fabrikalarında, yakıt olarak yüksek fırın gazlarıyla çalışmak üzere yapılmış olan bu grup, ilk devamlı çalışabilen ünitelerden biri olmuştur. Şekil üzerinde bariz olarak 11

22 görüldüğü üzere, buradaki türbin, her biri 2 hız basamaklı, 2 adet Curtis tekerleğinden oluşmaktadır [5,6]. Şekil 3.6 : Holzwarth türbini Modern Gaz Türbinlerine Geliş Sabit basınçlı sistemde esas elemanı teşkil eden hava kompresörü üzerindeki çalışmalar da, yukarıda belirtilmiş olanlara paralel olarak yapılmaya devam edilmiştir. Bu sahadaki öncülerden birini de reaksiyon tipini haiz ilk buhar türbinini ve bununla da ilk gemi türbinini imal etmiş olan Parsons teşkil eder. Yalnız Parsons, çok basamaklı eksenel tipli hava kompresörlerinden netice alamadığından, 1908 yılında çalışmalarını sonlandırmıştır. Kendisinden ancak 30 yıl kadar sonra verim bakımından uygun eksenel kompresörler yapılmaya başlanabilmiştir [5]. Bu arada geçen zaman zarfında, İspanyol Pescara, icat edip, geliştirdiği serbest veya diğer adıyla karşı pistonlu gaz jeneratörlerini yapmak suretiyle, kompresör imalatının çeşitli zorluklar doğurduğu bir devrede gaz türbininin, bir ısı kuvvet makinesi olarak yerleşmesinde büyük derecede yardımcı olmuştur. Bir taraftan gaz türbinleri üzerinde çalışılırken, bir taraftan da bu makinelerden yararlanılarak, gerek dizel motorlarda, gerekse buhar kazanlarında duman kazanlarının atık enerjisini kullanarak, bunları geri beslemenin yolları aranmıştır. Bir dizel motordan çıkan çürük gazlarla tahrik edilen bir gaz türbiniyle ilk deney, 1912 yılında yapılmıştır. Bu deneylerden alınan müsbet sonuçlar neticesinde, 1923 yılında süperşarjlı dizel motor imal edilmiştir. Fakat bu sistemin tam 12

23 geliştirilebilmesi için, daha 15 yıl kadar bir zaman geçmesi gerekmiştir. Bu gelişmelerde: Moss, Lorenzen, Pflaum ve özellikle Büchi nin çalışmaları çok önemli rol oynamıştır. Halen, orta ve büyük güçlü bir dizel motorunu, süperşarjsız olarak tasavvur bile etmek mümkün değildir. Çünkü maliyeti, toplam motor maliyetinin ancak ufak bir kısmını teşkil eden süperşarj grubunun ilavesiyle, bu motorun verebileceği güç en az 100% fazlalaştırılabilmektedir. Diğer taraftan motorlu uçakların m. yi aşan yüksekliklerde güçlerinin sabit kalması ancak süperşarj sayesinde mümkün olabilmiştir [5, 6]. Kazanlarda, yakma havası basıncının, bir gaz türbini tarafından tahrik edilen bir kompresör vasıtasıyla artırılması, ilk olarak 1932 yılında uygulanmıştır. Aşırı doldurmayla çalışan ve BBC firması tarafından imal edilen bu kazan; Velox Buhar Yapıcısı adını taşımaktadır. Mekanik güç sağlamak amacıyla yapılan ilk türbinlerden biri, 1932 yılında patenti alınarak, 1935 yılında imal edilmiş olan Lysholm grubudur. Bu patenti, 1935 senesinde, Ackerett ve Keller tarafından ve kapalı çevrim sistemine sahip olan bir patent izlemiştir [5]. Gaz türbinlerinden bir endüstri tesisinde yararlanılması, ilk olarak bir Amerikan petrol rafinerisinde, 1936 senesinde gerçekleşmiştir. BBC firması tarafından imal edilmiş olan bu grubu, 1937 senesinde yüksek fırın gazlarıyla çalışarak, bu fırınlara yakma havası sağlayan kompresörü çalıştırmaya yarayan, yine aynı firma yapımı bir grup takip etmiştir. Macaristan da, 1939 yılında, Jendrassik in yapmış olduğu bir türbin grubu, modern türbinlerin öncüsü olmuştur. Bu grup, 475 o C gaz sıcaklığında ve /min devirde 98,5 PSe lik bir güç ve %21 civarında bir termik verim sağlamıştır. Bu grupta kompresör basamağı adedi 10, türbin basamağı adedi 7, sıkıştırma oranının da 2,2 olduğu bildirilmiştir [5]. Aynı sene BBC firması, elektrik enerjisi elde etmeye yarayan ilk turbo jeneratör grubunu yapmış, bunu 1940 senesinde yine aynı firma ürünü olan ilk lokomotif türbini takip etmiştir. Bu suretle, modern anlamda ilk gaz türbinli gruplar, fiilen faaliyete geçerek, elektrik enerjisi veya mekanik enerji üretmeye başlamışlardır. Kara tesislerinde bu aşamalar olurken, İngiltere de Wittle, uçak tahriki için 1930 senesinde turbo jet sisteminin patentini almıştır. Bu sisteme sahip ilk uçak tahrik 13

24 grupları, 1937 yılında İngiliz, 1939 yılında da Alman hava kuvvetlerinde hizmete girmiştir. Bu başarı üzerine, Birleşik Amerika, Japonya gibi diğer büyük devletlerin hava kuvvetleri de aynı yolu izlemişlerdir. İkinci Dünya Savaşı sırasında çok fazla geliştirilen bu sistem, zamanla klasik pervaneli sistemin yerini almıştır. Bu gelişmelerin ardından deniz ulaşımında da, gaz turbini kullanımı başlamış, 1947 yılında Metro Vick firması, ilk gaz türbinli grubu, ufak tonajlı fakat yüksek hızlı bir savaş gemisine takmıştır [5]. Bunu da 1948 yılında, Centrax firmasının kara nakil vasıtalarına takılmak üzere yapmış olduğu, 160 Pse lik grupların üretimi takip etmiştir yılında, yarı kapalı çevrimle çalışan ilk grup, BBC firması tarafından yapılarak faaliyete geçirilmiştir kw gücüne sahip olan bu grubu, 1955 senesinde yine aynı firma tarafından üretilen ilk paket grup izlemiştir. İstenilen yere kolayca götürülüp kurulabilen bu seyyar grup, 6200 kw lık güçte bulunmaktaydı senesinde BBC firması tarafından projelendirilmeye başlayan kapalı çevrime sahip ilk türbinler, 1972 yılı sonunda üretilerek faaliyete geçirilmiştir yılında, yakıt olarak helium gazı kullanan türbinler üzerine yürütülen çalışmalar günümüzde çok ilerlemiş bulunmaktadır. Buharla çalışan ısı kuvvet tesislerinde, pistonlu buhar makinesinden buhar türbinine geçişin, bu yüzyılın başında gerçekleşmiş olmasına rağmen, ticari alanda, gaz türbininin ısı kuvvet makinesi olarak, dizel motor ile buhar türbini arasında yer alabilmesi, ancak bu yüzyılın ortalarına doğru mümkün olabilmiştir. Bu gecikmenin başlıca sebeplerinden birincisi yüksek sıcaklıklara dayanabilecek malzeme tekniğinin ancak son senelerde gerekli tarzda geliştirilebilmiş olabilmesi; ikincisi ise gerek türbin gerekse kompresörlerde verimlerin, akışkanlar mekaniği alanındaki ilerlemelerle, yine ancak son senelerde, bu makine grubunu ekonomik bakımdan ilgi çekici hale getirebilecek kadar geliştirilebilmiş olabilmesidir [5]. Prensip bakımından buhar ve gaz türbini arasındaki esas farkı, yalnızca çalışma maddesi oluşturmaktadır. Her iki durumda da: aksiyon, yani eşit basınç ve reaksiyon, yani üst basınç prensibi, üretici firmanın tercihine göre, uygulama sahası bulmaktadır. Modern türbinlerde, gerek teori gerekse konstrüksiyon bakımından çok önemli bir rol oynamış olan, İsviçreli Prof. Stodola nın, 1924 yılında yayınlanmış 14

25 olan temel kitabının Buhar ve Gaz Türbinleri adını taşıması bu hususu açık şekilde belirtmektedir. Gaz türbin grupları kuvvet santrallerinde elektrik enerjisinin üretilmesinde çeşitli endüstri tesislerinde mekanik iş temininde, gemi, uçak ve lokomotif gibi çeşitli nakil vasıtalarının tahrikinde başarıyla kullanılmaktadır. Otomobil, otobüs, kamyon gibi kara nakil vasıtalarının tahrikinde de, halen birçok aşamalar yapılmış ve emniyetle çalışabilen prototipler üretilmiştir. Günümüzde dahi, sınırlayıcı faktör olarak gaz sıcaklığı gösterilmektedir. Ferrit malzemeden üretilen türbin kanatlarında, 625 o C ın üzerindeki sıcaklıklarda korozyon başlar. Yakıt olarak ağır fuel oil veya toz kömür kullanılması halinde, yanma sonucu oluşan kül, bu yüksek sıcaklıklarda eriyerek, gerek yanma odası cidarlarına, gerekse kanat yüzeylerine yapışarak koruyucu tabakayı tahrip eder. Bunlara ek olarak, gemi tesislerinde, fırtınalı havalarda tuzlu suyun hava ile birlikte yanma odasına girmesi ve burada yakıt içinde bulunan kükürt ile birleşerek, çeşitli sodyum tuzları meydana getirmesi de, yüksek sıcaklık altında, türbin içindeki tahribatın artmasına sebep olur [5,6]. Gaz türbinli gruplar, endüstri ve uçak tipi olmak üzere, 2 ayrı tipte yapılmaktadır. Bunların ilkinde sıcaklıklar o C; basınç oranları ise 6 10 arasında kalmaktadır. İkincisinde ise; sıcaklık uçaklarda o C, bu tipteki gemi ve kara tesislerinde ise o C; bunlara karşılık gelen basınç oranları da sırasıyla 15 18,5 ve olmaktadır. Gaz türbinlerinde çalışma maddesi olarak, türbin içinde genişleyerek iş görebilecek bütün gazlar kullanılabilir. Bunların başında, bir yanma odası veya bir gaz jeneratöründe bu maksat için üretilen duman gazları, yüksek fırın gazları, dizel motorlarında çıkan ekzost gazları, bacalardan çıkan duman gazları, büyük kimya tesislerinde elde edilen çeşitli gazlar, daha nadiren de basınçlı sıcak hava gelir. Bu yüzyılın başından ortasına kadar, birçok bilim adamı, gaz türbinine paralel olarak: termodinamik, hidrodinamik, akışkanlar mekaniği, ısı transferi, metalurji, malzeme bilgisi, imalat tekniği ve benzeri sahalarda çalışma ve araştırmalar yaparak bilgi sınırlarının genişlemesini sağlamıştır. Bu durum da; hem uzun zaman emekleyen gaz türbinlerinin gelişme ve imalatını kamçılamış, hem de yeni yolların meydana çıkmasına sebep olmuştur. Bu yollardan en önemlilerinden biri, hiç şüphesiz turbo 15

26 jet sistemidir yılına doğru, özellikle orta güçlü tesislerde önemli avantajlar sağlayan yarı açık sistem de geliştirilmeye başlamıştır. Diğer taraftan 1956 yılında, o zamana kadar kullanılan gaz ve sıvı halindeki yakıtlar yerine, ilk defa olarak, pulverize kömür kullanan bir tesis faaliyete geçirilmiştir ile 1970 arasında geçmiş olan 10 yıllık süre içerisinde, gaz türbinli gruplarda ünite güçleri hızla artmıştır yılında, büyük imalatçı firmaların programına dahil güç sınırı 30 MW ı bulmuştu [5]. Gaz türbini imalatında, dünyanın en büyük firmalarından biri olan General Elektrik in resmen bildirdiğine göre, bu firma tarafından 2007 yılının sonu itibarı ile sadece elektrik santrallerinde kullanılmakta olan veya kurulum aşamasında olan gaz türbini gruplarının sayısı 10,200 dür. Bunların ortalama güçleri 25 MW ile 520 MW arasında değişmektedir. Bunun yanında ortalama güçleri 40 MW ile 1500 MW arasında değişen 3980 adet buhar türbini elektrik üretimi amacıyla kullanılmaktadır. 3.2 Gaz Türbini Kanatçık Malzemelerinin Özellikleri Gaz türbinlerinde kullanılmak üzere malzeme geliştirilmesi son derece uzun süren yüksek maliyetli çalışmalardır. Bu çalışmalar, yeni eğilimler ve malzeme teknolojisindeki yenilikler gözönüne alınarak yürütülür. İhtiyaca en iyi cevap verecek potansiyeli taşıyan bir veya iki malzeme seçilerek çalışmalar başlatılır ve ilk önce detaylı testler yapılarak malzemenin gaz türbinlerinde binlerce saat aralıksız çalışmaya uygun olup olmadığına bakılır. Aday alaşımın performansını değerlendirmek amacı ile çalışma sıcaklığında sürünme dayanımına bakılır [1,2]. Buna ilave olarak laboratuvar şartlarında gerilme mukavemeti, kırılma mukavemeti, düşük-yüksek çevrim yorulma mukavemeti, termo-mekanik yorulma, sertlik, oksidasyon/korozyon direnci, üretim/proses deneyleri yapılır ve denenmekte olan malzemenin tüm fiziksel özellikleri belirlenir. Bu testler, özellikle kanat malzemesi tasarlanıyorsa yıllarca sürebilir. Laboratuvar testleri yapıldıktan sonra, malzemeler çalışma ortamlarında değişik makinalarda kullanılarak saha testleri yapılır. Türbin kanatlarının imalatı günümüzde döküm yöntemi ile yapılmaktadır. Döküm yöntemi ile üretim, şekil verilmesi zor olan alaşımların kullanımını sağladığı gibi, kanatçık içerisinde bulunması zorunlu olan soğutma amaçlı hava kanallarının dizaynı için de kolaylık sağlar. Çoğunlukla geleneksel eşeksenli (ekuiaksiyal) döküm yöntemi kullanılır. Bu yöntemde ergimiş metal seramik kalıba 10-2 mmhg basınç altında 16

27 veya vakum altında dökülür. Dökümün vakum altında yapılması, süper alaşımların içeriğinde bulunan son derece reaktif elementlerin havadaki oksijen ve azot ile reaksiyona girmesini engeller [1,2,9]. Sıvı metalin ve kalıbın ısısal kontrolünün hassas bir şekilde yapılması ile ergimiş metal yüzeyden merkeze doğru eşeksenli bir şekilde katılaşmaya başlar. Çekilme boşluklarını önlemek için döküm sırasında sıvı metalin kontrollü beslenmesine dikkat edilmesi gerekir. Son 30 yılda döküm yöntemiyle üretilmiş olan türbin kanatlarına örnekler Şekil 3.7 de görülmektedir. MS 6001 MS 7001E MS 7001F MS 7001F MS 9001F MS 5002 MS 3002 Geliştirilmiş 1. Kademe MS 5001 Geliştirilmiş 1. Kademe Şekil 3.7 : Türbin kanatçıkları Kanatçık üretiminde kullanılan bir diğer yöntem ise yönlendirilmiş katılaştırma tekniğidir. İlk önce uçak motorlarının kanatçıklarının üretimi için geliştirilen bu yöntemde hassas sıcaklık kontrolü ile öncelikle kanatçıkta bir katılaşma cephesi oluşturulur ve parça boyunca bu katılaşma cephesi hareket ettirilir. Sonuçta ortaya ana ekseni boyunca yönlendirilmiş tane yapısı olan bir kanatçık çıkar ve bu kanatçık hiç enine tane sınırı içermez. Enine tane sınırları olmayan bir kanatçık daha yüksek sürünme ve kopma dayanımına sahip olur. Yönlendirilmiş tane yapısı ise daha yüksek bir elastisite modülü, dolayısıyla yüksek yorulma dayanımı sağlar. Kanatçık üretiminde en son gelişme ise tane sınırları olmayan tek kristal döküm yöntemidir [1,2,9]. 17

28 3.2.1 Kanatçık malzemeleri Süper Alaşımlar ve üretim teknikleri üzerine yapılan araştırma-geliştirme çabaları maliyetli ve zaman alan çalışmalar olmalarına rağmen hızla devam etmektedir. Bu çalışmaların en önemli itici gücü, enerji maliyetlerinin ve ihtiyaçlarının sürekli arttığı dünyamızda güç-verimlilik kazanımlarına en üst seviyede ihtiyaç duyulmasıdır [1,2]. Tablo 3.1 de ise, kanatçık malzemesi olarak kullanılan bazı alaşımların kimyasal kompozisyonu görülmektedir. Tablo 3.1 : Gaz Türbini Kanatlarında KullanılanYüksek Sıcaklık Alaşımları Bileşim Cr Ni Co Fe W Mo Ti Al Cb V C B Ta Alaşım U500 16,5 BAL 18, ,07 0,006 - RENE77 15 BAL ,3 3,35 4, ,07 0,02 - IN BAL 8,3 0,2 2,6 1,75 3,4 3,4 0,9-0,10 0,001 1,75 GTD BAL 9,5-3,8 1,5 4, ,10 0,01 2, li yıllardan itibaren kanatçıkların ısısal dayanımlarını artırmak amacıyla hava ile soğutma teknikleri önem kazanmaya başladı. Böylece yanma sıcaklığı ile kanatçık sıcaklığı arasında fark yaratılmış oldu. Bununla birlikte metal yüzeyin 870º C lık sıcaklıkların üzerine çıkmasının yol açtığı yüksek sıcaklık korozyonu kanatçıkların mekanik mukavemet değerlerinden daha fazla sınırlayıcı olmaya başlamıştır. Bu durum, koruyucu kaplamaların kullanımının başlamasına kadar sürmüştür [2] li yıllar boyunca dikkatler iki alan üzerinde toplanmıştı. Birinci alan korozyon direncinden taviz vermeden daha mukavim kanatçık alaşımlarının araştırılması, ikincisi ise daha etkin bir şekilde hava ile soğutma olmuştur. Kombine çevrim santrallerde daha yüksek verimliliği sağlayan buhar ile soğutma ise 1990 larda kullanılmaya başlanmıştır [2]. 18

29 Şekil 3.8 : Kanatçık soğutma kanallarının görünümü Kanatçık dizaynı, alaşımın performansı açısından göz önünde tutulması gereken en önemli parametrelerden birisidir. Bununla beraber uzun ömürlü kanatçık üretimi için, sürünme, düşük-yüksek devir yorulması, ısısal yorulma, gerilme direnci, süneklik, darbe direnci, yüksek sıcaklıkta korozyon ve oksidasyon direnci, üretilebilirlik ve kaplanabilirlik gibi fiziksel özelliklerin de dikkate alınması gereklidir [2] Gaz Türbinlerinin Termodinamik Analizi Basit tek şaftlı gaz türbinlerinde kompresör ve gaz türbini birer tanedir ve bir mil ile birbirlerine bağlıdır (Şekil 3.9). Çevre şartlarında kompresöre giren hava sıkıştırıldıktan sonra yanma odasında yakıt ile karıştırılır ve yakılır. Yanma odası çıkışında yanma ürünleri çevrimin maksimum sıcaklığına sahiptir. Bu sıcaklıkta türbine giren yanma ürünleri türbinde çevre basıncına kadar genişler. Gaz türbininden elde edilen işin bir bölümü kompresördeki sıkıştırma işinde harcanır. Geriye kalan iş net iş olarak türbin milinden alınır [7]. Çevrimde dolaşan 1 kg akışkan için elde edilen net iş ( W net) yakıt miktarı ihmal edildiğinde; W net c 1 c pat1 T3η 1 tis ( Prc 1) (3.1) b Prt ηcis = a pg şeklinde yazılır. Burada; T 3 türbin giriş sıcaklığı, verimi, P rt türbin basınç oranı, ( 1 ) c pg yanma ürünlerinin özgül ısısı, c pa havanın özgül ısısı, η tis türbin izentropik verimi, rc η cis kompresör izentropik P kompresör basınç oranı, a ( 1/ ) = k a k a ve b = k g / k g, k g gazların özgül ısı oranı, k a havanın özgül ısı oranı ve T 1 çevre sıcaklığıdır. Türbin sıkıştırma oranı, kompresör sıkıştırma oranından sistemdeki 19

30 kayıpların miktarına bağlı olarak daha küçüktür. Bu sebepten türbin sıkıştırma oranı kayıplara bağlı olarak kompresör sıkıştırma oranı ile ifade edilir. Şekil 3.9 : Basit tek şaftlı gaz türbini Basit tek şaftlı gaz türbini Eşitlik 1 de net işe etki eden parametrelerden k a, k g, η t ' s, c pg, c pa, η cis, basınç kayıpları ve T o sabit olarak alınabilir. Bu nedenle, net iş türbin giriş sıcaklığı ve kompresör sıkıştırma oranının fonksiyonudur. Gaz türbinlerinde termik verim, net işin yanma odasında verilen ısı enerjisine ( Q y) oranıdır [7]. η the W = Q net y (3.2) Yanma odasında 1 kg hava için verilen ısı miktarı ( Q y) ; Q y c ( T T ). pb 3 2 = (3.3) η b olarak yazılır. Burada; çıkış ve yanma odasına giriş sıcaklığı ve c pb yanma odasındaki ortalama özgül ısı, T 2 kompresörden η b yanma verimidir. Kompresör çıkış sıcaklığı ve net iş ifadesi eşitlik 2 de yazılarak gaz türbinlerindeki termik verim, 20

31 1 c pat1 ( ) a c pgt3η tis 1 Prc 1 η b b Prt ηcis η = (3.4) t 1 a c ( ) 1+ 1 pb T3 T1 Prc ηcis olarak elde edilir. Sonuç olarak termik verim c b ve η b sabit alındığında türbin giriş sıcaklığı ve kompresör sıkıştırma oranının fonksiyonu olacaktır. Gaz türbinlerinde net çıkış gücü ( N ), net iş ve kütlesel debiye bağlı olarak, N = m W a net (3.5) şeklinde olur. İşletme esnasında basit tek şaftlı gaz türbinlerinde kütlesel debi sabit kalacağından güç net işin değişimi ile değişir. Diğer bir deyişle güç, kompresör sıkıştırma oranı ve türbin giriş sıcaklığının fonksiyonudur [7]. 3.4 Gaz Türbinlerinde Kullanılan Yakıtlar Genel Bilgiler Gaz türbinleri halen çok büyük, güçlü elektrik santrallerinde, orta güçlü uçak ve gemi tahrik gruplarında, ufak güçlü kara nakliye vasıtalarında ve daha birçok alanlarda, ana veya yardımcı makine olarak vazife görmektedir. Bu kadar büyük sahaya yayılmış olan gaz türbinlerinde, gerekli çalışma maddesini sağlayan yakıtların da çok çeşitli olması doğaldır. Bir gaz türbininin, yanma odası veya serbest pistonlu gaz jeneratöründe kullanılan yakıtın seçilmesinde; ekonomik sebepler, teknik gereksinimler, yerel şartlar, işletme güvenliği gibi çeşitli faktörler rol oynar [8]. Mevcut yakıtlar: katı, sıvı ve gaz halinde olmak üzere başlıca üç gruba ayrılırlar. Bunların herbiri ayrıca; doğal ve hazırlanmış olmak üzere ikiye ayrılır. Gerçek manada bir yakıt olmamakla birlikte, bir ısı kaynağı teşkil etmeleri sebebiyle, reaktörlerde kullanılan fisyon elemanları da, yakıt ünvanını taşır. Katı yakıtların doğal olanlarının başlıcaları: antrasit, taş kömürü, linyit, doğal katı bitüm, trup ve grafit kömürü; hazırlanmış olanların başlıcaları ise; kok, semikok, mangal kömürü ve brikettir. 21

32 Aynı şekilde, sıvı yakıtların doğal olanlarının başlıcası: ham petrol; hazırlanmış olanların başlıcaları ise: fuel oil, mazot, motorin, gaz yağı, jet fuel, bütan ve propan gibi petrol distileleri ile ağır fuel oil, zift, katran gibi distilasyon atıklarıdır. Gaz halindeki yakıtların doğal olanlarının başlıcası doğal petrol gazı, hazırlanmış olanların başlıcası ise; metan, etan gibi distilasyon mahsulleri ile jeneratör gazı, yüksek fırın gazı, hava gazı ve benzerleridir. Bilindiği üzere, hidrojen gazı da yüksek evsaflı bir yakıt oluşturmaktadır [8]. Yukarıda belirtilmiş yakıtlara ek olarak: talaş, bez ve kağıt kırpıntısı, presten çıkmış tohum artığı, deri parçası gibi çeşitli fabrikasyon artıkları ile imalatta yan mahsul olarak çıkan çeşitli yanıcı maddeler de birer yakıt malzemesi olarak kullanılırlar. Hatta son yıllarda, büyük şehirlerde toplanan çöpler bile enerji üretimine yarayan bir yakıt olarak kullanılmaktadır. Yukarıda belirtilmiş olan yakıtlara ilaveten: kömür cinslerini değirmende öğütmek suretiyle elde edilen toz yakıtlar; toz halindeki katı yakıtlar ile akaryakıtların karıştırılması sonucu elde edilen koloidal yakıtlar ve nihayet kömürden sentetik olarak elde edilen akaryakıtlar da mevcuttur. Bir yakıtın yararlı kısmı, içinde bulunan karbon ve hidrojendir. Sıvı ve gaz halindeki yakıtlarda da, karbonun yerini çeşitli hidrokarbonlar alır. Terkibin içinde ayrıca kükürt ve karbonmonoksit gibi maddeler bulunduğu takdirde, bunlar da yandıklarından faydalıdır. Yakıtın cinsine ve menşeine göre bunlara ilaveten çeşitli yanmayan maddeler de bulunur. Bunların başlıcaları: oksijen ve azot gibi gazlar, çeşitli madenler ve metaloitler, bir de sudur [8]. Bir yakıt içinde yüzde olarak: bağlı yahut sabit karbon, uçucu maddeler, rutubet ve yanmayan maddeler bulunur. Yanmayan maddelerin bir kısmı, yanma olayından sonra kalan kül ve curufu oluşturur. Kurutma olayına tabi tutulmamış her katı yakıtın içinde bir miktar su bulunur. Bu su miktarı, bahis konusu olan yakıtın rutubet derecesini belirler. Bu faktörün tespiti, söz konusu yakıtın, 100 o C sıcaklık altında bir saat ısıtmak suretiyle olur. Bu süreden önce ve sonra yapılmış olan tartmalar arasındaki fark, o yakıtın içinde bulunan rutubet derecesini verir. Bu su miktarı, hem yakıt ağırlığını gereksiz yere arttırdığından, fiilen nakliyeyi pahalılaştırmış; hem de yanma sırasında yakıt ısısının bir kısmını alarak buharlaşacağından, yakıtın ısı değerini azaltmış olur. Rutubet 22

33 derecesi, katı yakıtı ısıtmak suretiyle azaltılabilir veya tamamen ortadan kaldırılabilir. Böylece kuru yakıt elde edilmiş olur [8]. Kül, yakıtın içinde bulunan, yanmayan maddelerdir. Doğal olarak, katı bir yakıtın tam yanması sonucunda kül oluşur. Bu yanmayan maddelerin başlıcaları: toz, toprak, kum, kireç, demir piritleri, silikatlar, aluminatlar ve magnezyum bileşimleridir. Bir yakıt içinde fazla kül bulunması, tıpkı rutubet derecesinde olduğu gibi, ağırlığının lüzumsuz yere artmasına ve bunun sonucu olarak da nakliyenin pahalanmasına sebep olur. Diğer taraftan kül miktarı, yakıtın ısı değerini düşürür ve yanma amelyesini bozar. Ayrıca yanmayan maddeler eriyerek, yakıtın esasını oluşturan karbon veya hidrokarbonun etrafında yeşil bir tabaka oluşturur ve tam yanmasını önler. Bu şekilde pasakül ve kömür cürufu oluşur. Bir katı yakıtın kül oranı, bu yakıtı bol suyla yıkamak suretiyle azaltılabilir. Bu yıkanma esnasında; toz, toprak ve kum gibi yabancı maddeler, yakıttan ayrılmış, bunun sonucunda da söz konusu yakıtın evsafı yükselmiş olur [8]. Kurutulmuş bir yakıtın ısıtılmaya devam edilmesi halinde, içinde bulunan gazlar dışarı çıkarak uçucu maddeleri meydana getirir. Bu maddeler: hidrokarbon, karbondioksit ve karbonmonoksit gibi karbonlu gazlar, kükürtlü gazlar ile su buharı, azot ve havadan gelen diğer inert gazlardır. Karbonlu gazlar, karbonmonoksit hariç olmak üzere yanıcı maddelerdir. Isıtma sonucunda, bir yakıtın içinde bulunan su ve uçucu maddeler çıktıktan sonra, sabit karbon miktarı kalır. Bu sabit karbon, adından anlaşıldığının aksine yalnız karbondan oluşmuş değildir. Bu madde içinde karbona ilaveten: karbonize edilmiş artıklar, yanmayan maddeler ve çok az miktarlarda hidrojen, oksijen ve azot, bir de başlangıçtaki kükürtün takriben yarısı bulunur. Bir yakıtı yanabilen maddeler ve balast diye iki kısma ayırmak da mümkündür. Bu takdirde balast tabiri yanmayan maddeleri içermektedir. Gaz türbinleri tesislerinde kullanılmaya en uygun haldeki yakıtlar sırasıyla gaz, sıvı ve katı haldeki yakıtlardır. 23

34 Gaz Halindeki Yakıtlar Moleküler bünyelerinin basitliği sebebiyle gaz halindeki yakıtlar çok kolaylıkla yanabilir. Bu sebeple de gaz türbinli tesisler için en iyi yakıtı teşkil ederler. Bu yakıtların yakılmalarının otomatik olarak kontrolü de, genellikle gayet basittir. Esas olarak çeşitli hidrokarbonlardan, karbonmonoksitten ve hidrojen gazından oluşabilen gaz halindeki bir yakıt, katı ve sıvı yakıtların hemen bütün iyi özelliklerini taşır. Tek mahzurlu tarafı depo edilmesinin zorluğudur. Bu sebepten dolayı, elde edildiği merkezden derhal kullanılmaya gönderilerek sarfedilmesi gerekir. Bu durumda gaz halindeki yakıtların ancak sabit tesislerde kullanılabilecekleri tabidir. Gaz türbinli tesislerde kullanılan gaz halindeki yakıtlar: doğal gaz, ham petrolün veya kömürün tasfiye edilmesi sırasında elde edilen artık gazlar, yüksek fırın gazı ve aşağıda belirtilmiş olan diğer yanabilen sınai gazlardır [8]. Bunların içinden doğal gaz, bir gaz türbinli tesis için en ideal yakıttır. Bu gazın içinde toz bulunmadığından, tesiste gaz filtresi kullanmaya lüzum yoktur. Normal olarak bu gaz alıcıya kadar, bir boru devresi içinde belli bir üst basınçla geldiğinden, tesiste ayrıca sıkıştırılmasına genellikle ihtiyaç duyulmaz. Böylece gazın sıkıştırılmasında kullanılan bir kompresöre de ihtiyaç duyulmaz. Gerek filtre, gerekse gaz kompresörünün ortadan kalkmasının tesisi basitleştireceği ve yatırım masraflarını azaltacağı tabidir. Ayrıca gaz kompresörünün tahriki için mekanik güç sarfetmeye gerek kalmadığından, tesisin termik verimi de yükselmiş olur [8]. Doğal gazın içeriği, çıktığı yere gore büyük oranda değişebilir. Bunların içeriğinde metan veya etan oranları fazla olabileceği gibi, hidrokarbonlara ilaveten, karbonmonoksit ( CO ), karbondioksit ( CO 2 ) ve hatta sülfirik asit ( bulunabilir. İçeriğine göre ısı değeri kcal / Nm ile büyük sınırlar arasında oynayabilen bu gaz için, ortalama değer 9800 alınabilir.bir doğal gazda 0 o C H 2 S ) de 3 kcal / Nm gibi 3 kcal / Nm ve 760 mmhg durumunda özgül ağırlık değerleri genellikle 0,60 3 kg / Nm ile 0,8 3 kg / Nm, yanma sonucunda açığa çıkabilen maksimum CO 2 miktarları ise; %9,5 ile %12,5 sınırları arasında kalır. Tablo 3.2 de, 3 ayrı bölgeden alınarak; A, B, ve C diye adlandırılmış 3 ayrı doğal gazın, hacim oranı olarak içerikleri ve 0 o C ve 760 mmhg deki özgül ağırlıkları 24

35 verilmiştir. Bunlardan A diye adlandırılmış olanda metan oranı, B diye adlandırılmış olanda ise etan oranı zengin bulunmaktadır. Tablo 3.2 : 3 Farklı doğaz gazın karşılaştırılması Doğal Gaz İçeriği Formülü Hacim Oranı A B C Metan CH 4 % 91,9 73,89 66,58 Etilen C 2 H 4 % 2 18,39 8,11 Propan C 3 H 8 % 0,9 3,43 5,01 İzobütan C 4 H 10 % 0,3 0,95 0,58 Bütan C 4 H 10 % - - 1,39 Pentan C 5 H 12 % - - 0,53 Azot N 2 % 4,9 4,03 4,93 Karbon dioksit CO 2 % - 0,21 2,12 Sülfirik Asit H 2 S % ,07 Özgül Ağırlık - kg/nm 3 0,599 0,712 0,789 Bir doğal gazın içeriğinde ağır hidrokarbonlar bulunduğu takdirde, sıcaklığın düşük olması halinde bunlar yoğuşarak, reglaj mekanizmasında ve brülörlerde tıkanmalara sebebiyet verir. Bu sakıncalı durum, yakıt gazını bir eşanjörde bir miktar ısıtarak, yoğuşmaya mani olmak suretiyle önlenebilir [8]. Bunun için genellikle türbinin ekzost gazlarının ısısından istifade edilir. Bu durumda artmış olan yakıt gazı basıncının, yanma odasından evvel bir genleşme türbini aracılığıyla düşürülmesi gerekir. Yalnız bu durumda, genleşme türbininden çıkan yakıt gazında sıcaklığın, ağır hidrokarbonların yoğuşmasına meydan vermeyecek kadar yüksek kalmasına dikkat etmek gerekir. Doğal gazın içeriğinde bulunabilen kükürt ve hidrojen de bazen zorluklar meydana getirebilir. Gerçi bir gaz türbinli tesisin hiçbir yerinde, düşük sıcaklıklarda meydana gelen kükürt korozyonundan çekinmeye gerek yoktur. Fakat buna karşılık yüksek sıcaklıklarda oluşabilen sülfitler, tesis malzemesini etkileyerek, aşınmalara sebebiyet verebilir. Bu aşınmalara karşı yüksek nikel içeren alaşımlı çelikler özellikle hassastır. Bir doğal gazın büyük bir hacim yüzdesini metan oluşturduğundan, ateşleme nispeten ufak sınırlar arasında kalır. Bu gazın, hava ile belirli orandaki karışımlarında, yanmayıp infilak ettiği bilinmektedir. En şiddetli patlama, gaz / hava oranının 1/10 değerinde olması halinde olur. Bu özelliğin gerek hava fazlalığı 25

36 katsayısının seçilmesinde, gerekse brülör konstrüksiyonlarında dikkate alınması gerekir. Bazı hallerde, doğal gazın büyük yanma odalarında yakılması sırasında oluşan duman gazının rengi hafif sarı olur. Bir zamanlar bu durumu, karışım içindeki NO 2 gibi nitrojenli gazların meydana getirdiği zannediliyordu. Fakat son araştırmalar bunun doğru olmadığını ve sarımtırak rengin yanmadan hemen evvel veya yanma olayı sırasında meydana gelen piroşimik olaylardan doğduğunu göstermiştir. Zaten duman gazının sarımtırak rengini; brülör konstrüksiyonunu veya yanma odasında, hava fazlalığı sayısını değiştirmek suretiyle gidermek mümkündür. Rafinerilerde ham petrolün, fraksiyonel olarak distile edilmesi halinde; metan CH ), etan ( C H ), propan ( C H ) ve bütan ( C H ) gibi gaz halinde ( 4 hidrokarbonlar elde edilir. Aynı şekilde taş kömürünün veya linyitin aynı işlemlere maruz bırakılması halinde de, metana ilaveten; etilen ( C 2H4 ), propilen ( C H ) ve 3 6 bütilen ( C H 4 8 ) gibi gazlar çıkar. Bütün bu gazları teker teker veya karışımlar halinde, gaz türbinli tesislerin yanma odalarında yakmak mümkündür. Fakat bu durum ancak petrol rafinerilerinde veya kömür tasfiyehanelerinde, gerekli mekanik gücün elde edilmesinde, o da nispeten ender olarak yapılmaktadır. Çünkü bu gazlar halen, sınai kimya ve petro kimya sanayilerinde önemli ve kuvvetli birer hammadde teşkil etmektedir. Zaten propan ve bütanın, LPG yani sıvı gaz halinde alıcıları daima hazırdır [8]. Bütün bu distilasyon gazları hakkında gerekli bilgiler, Tablo 3.3 de verilmiştir. Gaz Adı Formül Tablo 3.3 : Distilasyon gazlarının özellikleri Özgül Ağırlık kg/nm 3 Alt Isı Değeri Kcal/Nm 3 CO 2 Max. Miktarı % Hava Miktarı Nm 3 /Nm 3 Duman Gazı Miktarı Nm 3 /Nm 3 Metan CH 4 0, ,7 9,52 10, Etan C 2 H 6 1, ,2 16,65 18, Etilen C 2 H 4 1, ,0 14,3 15, Propilen C 3 H 6 1, ,1 21,4 22,9 - Propan C 3 H 8 1, ,7 23,8 25,8 510 Bütilen C 4 H 8 2, ,9 28,5 30,5 - Bütan C 4 H 10 2, ,1 30,8 33,4 490 Ateşleme Sıcaklığı o C 26

37 Gaz Türbinli tesislerde kullanılan gaz halindeki yakıtların önem bakımından ikincisi, yüksek fırın gazıdır. Bir demir eritme fırını, kok kömürü ile ısıtıldığından, her kilogram kömürden, ortalama m yüksek fırın gazı elde edilebilir. Bir yüksek fırın gazının içeriği, aynı tesiste bile, mevcut şartlarla ilgili olarak büyük sınırlar arasında farklılık gösterir. Normal olarak içeriğinde; Karbon monoksit (CO ), karbon dioksit ( CO 2 ), hidrojen ( H 2 ) ve azot ile oksijen ( N 2 + O2 ) bulunur. Bu karışımda, yanabilen gazları yalnızca CO ve H 2 oluşturmaktadır. Demek ki, bir yüksek fırın gazının ısı değeri, içindeki yanıcı gazların hacim oranıyla ilgili olarak, kcal / Nm ile kcal / Nm arasında değişir. Bu gazın yakılması halinde açığa çıkan azami CO 2 miktarı ise %23 civarındadır. Yüksek fırın gazı, gaz türbinli tesisler için ucuz; fakat aşağıda belirtilmiş olan çeşitli sebepler dolayısıyla, pek de ideal olmayan bir yakıt teşkil eder. Yakıt olarak kullanılan yüksek fırın gazı, zaten düşük olan ve bileşimine göre kcal / Nm e kadar inebilen ısı tutumu sebebiyle, gaz türbinli tesislerde gerekli hacimlerin bir hayli büyümesine sebep olur. Bu durumun da tesis maliyetini yükselteceği tabidir [8]. Ayrıca bir yüksek fırın, üst basınç altında çalışmadığından, çıkan duman gazından bir gaz türbininde faydalanılabilmesi için, bunun daha evvel bir özel kompresöre gönderilerek, burada basıncının arttırılması gerekir. Bu da, tesisin yarar gücünün önemli bir kısmını, bu özel kompresörün tahriki için sarf edilmesi gerekliliğini doğurur. İçinde CO ve H 2 bulunan bir gaz karışımının yanması sırasında; 1/2 hacim O 2, 1 hacim CO 2 veya yine 1/2 hacim O 2, 1 hacim H 2 ile 1 hacim 27 H 2 O verdiğinden neticede mevcut CO+ H 2 hacminin %50 si ortadan kaybolmuş veya açığa çıkan duman gazı hacminde %7 ile %9 miktarında bir azalma meydana gelmiş olur. Bu yüksek fırın gazının yegane yanıcı maddelerini zaten bu 2 gaz teşkil etmektedir. Bir yüksek fırın gazı ya da doğal gaz yakıldığı takdirde, aynı miktarda ısı açığa çıkması için, birinci gazda ikinciye nazaran %30 kadar daha az havaya ihtiyaç bulunur. Bu hususa bilhassa, yakıt olarak icabına göre; yüksek fırın gazı, doğal gaz ya da akaryakıt kullanmak üzere projelendirilen gaz türbinli tesislerde dikkat etmek gerekir [8].

38 Yüksek fırın gazının yakıt olarak kullanılmasında en önemli zorluğu, içinde süspansiyon halinde bulunan toz zerrecikleri oluşturur. Normal olarak, yüksek fırından çıkan duman gazlarının, her bir 3 m ünün içinde 1,8 3 g / m civarında toz bulunur. Bu tozlar; hem türbin içinde korozyon olaylarına sebep olur, hem de cidarlar üzerine yapışarak kanalları tıkar. Yüksek fırın gazları içinde bulunan tozların bileşimi, büyük sıvılar arasında oynar. Türbinin iç kısımlarında meydana gelen korozyon da, bu bileşimle ilgili olarak değişir. Hemen tamamı oksitlerden oluşmuş olan bu tozların içeriğinde, örnek olmak üzere, Tablo 3.4 de, Almanya da Ruhr bölgesinde bir yüksek fırın tesisinde yapılmış olan analiz sonuçları, ağırlık olarak verilmiştir. Bu bileşime sahip tozun erime noktası 1200 o C civarında bulunmaktadır. Tablo 3.4 : Almanya da ruhr bölgesinde bir yüksek fırın gazı içinde bulunan tozun bileşimi Madde Adı Formülü Yüzde Oranı % Madde Adı Formülü Yüzde Oranı % Demir Oksidi Fe 2 O 3 13,3 Kurşun Oksidi PbO 1,9 Magnezyum Oksidi MgO 3,3 Çinko Oksidi ZnO 27,0 Silisyum Oksidi SiO 2 6,8 Sülfat SiO 3 24,0 Al 2 O 3 + Kil SiO 2 3,5 Fosfor Oksidi P 2 O 5 1,2 Kireç CaO 5,5 Su H 2 O 0,9 Bakır Oksidi CuO 11,7 Yüksek fırın gazıyla çalışan ilk tesislerde türbine giden çalışma maddesi içinde bulunan maksimum toz miktarı, 0,02 3 g / m olarak tespit edilmiştir, fakat kısa bir zaman içinde, meydana gelen korozyon derecesi, bu limitin çok yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Modern tesislerde izin verilebilen toz miktarı 0,001 0,002 3 g / m arasında kalmaktadır [8]. 3 g / m ile Yüksek fırın gazının, gaz türbinli tesislerde yakıt olarak kullanılabilmesi için, içinde bulunan tozlardan, yukarıda belirtilen sınır değerine erişilecek kadar arınmış olması gerekir. Bu durum halen, seri halinde konulmuş, elektrikli ve Theisen tipi mekanik filtreler yardımıyla sağlanmaktadır. Temizleme prosesinin verimi, yüksek fırın gazı içine, elektrikli filtreye girmeden evvel, bir miktar oldukça ufak zerrecikler halinde su veya doymuş buhar püskürtmek suretiyle yükseltilebilir. Bu takdirde tozu içine 28

39 alarak yüklenen su zerreciği, elektrikli filtrelerde, toza nazaran daha kolaylıkla elimine edilmiş olur. Yakıt olarak yüksek fırın gazı kullanılan modern gaz türbinli tesislerde, bu gazın, türbinin ekzost gazlarıyla ısınan bir ısı eşanjöründe ön ısıtılmasından tamamen vazgeçilmiştir. Çünkü ısı eşanjörüne gönderilen yüksek fırın gazı içinde bulunan karbon monoksitte, sıcak demir yüzeylerine çarpınca, redüksyon prosesi meydana gelmekte; yani CO nun oksijeni giderek, geriye karbon kalmaktadır. Bu karbon da boruların üzerine yapışarak, kısa zamanda kanalların tıkanmasına ve ısıtıcının iş göremez hale gelmesine sebep olmaktadır. Bu sebepten dolayı, bu yakıtı kullanan modern tesislerde, türbinin ekzost ısısıyla yalnızca yakma havası ön ısıtılmaktadır. Yukarıda belirtilmiş olan çeşitli mahzurlu taraflarına karşılık, yakıt olarak kullanılan yüksek fırın gazının iyi tarafını da, ateş alma sahasının oldukça büyük olması oluşturur. Bu özelliği sayesinde, ısı tutumunu çok düşük olmasına rağmen, yüksek fırın gazı stabil olarak yanar; yani alev nadiren söner [8]. Yüksek fırın gazının tozdan arınması için püskürtülmüş olan su veya doymuş buhar; dış sıcaklığın düşmesi halinde yoğuşur. Bu yoğuşum suyunun, bir trap veya emsali bir tertibat aracılığıyla, derhal devre dışına atılması şarttır. Aksi takdirde oluşan su buharı, yüksek fırın gazını kenara iterek, yalnız başına brülöre kadar gider ve alevin sönmesine sebep olur. Yüksek fırın gazı, morumtrak bir alevle yanar. Bu alevden, yanma odası cidarlarına geçen radyasyon ısısı, diğer klasik yakıtlarınkine nazaran daha azdır. Bu özellik, yanma odası ömrünün daha fazla olmasını sağlar. Yüksek fırın gazı, içeriğinde yüksek oranda karbon monoksit bulunması sebebiyle, zehirlidir. Bu sebepten, yakıtı yanma odasına getiren boru devrelerinde, kaçak meydana gelmemesine azami dikkat gösterilmesi gerekir. Modern tesislerde bu konu, özel dedektörler aracılığıyla kontrol altında tutulmaktadır. Buna karşılık, türbinden çıkan ve bir baca vasıtasıyla atmosfere atılan ekzost gazı içinde, artık karbon monoksit kalmadığından, bu önlemleri almaya gerek yoktur [8]. Sinter tesisi bulunan modern demir ve çelik fabrikalarında, yüksek fırından gelen gazın içindeki hidrojen miktarı çok düşük olur. Bunun sonucu olarak da, yüksek fırın gazının ısı tutumunun bilhassa az olacağı tabidir. Bu özellikte bir gazı yakıt olarak kullanan gaz türbinli tesislerde, yanma odası brülörünü başlangıçta, yani tesis daha 29

40 soğukken, akaryakıt yakabilecek ek bir düzeneğe sahip olacak şekilde yapmak gerekir. Yukarıda belirtilmiş olan, doğal gaz ve yüksek fırın gazlarına ek olarak, gaz türbinli tesislerde kullanılabilecek başlıca gaz halindeki yakıtların; özgül ağırlık, üst ve alt ısı değerleri, bileşenleri ve bunların yanmaları sonucunda açığa çıkabilecek azami CO 2 miktarları Tablo 3.5 de belirtilmiştir. Burada verilmiş olan bileşenler, kullanılabilecekler arasında ancak birer örnek mahiyetindedir. Bileşen değişince, karakteristik değerlerin de farklı çıkacağı göz önünde bulundurulmalıdır. Tablo 3.5 : Gaz türbinlerinde kullanılan yakıtların genel özellikleri Yakıt Adı Isı Değeri Kcal/Nm 3 Bileşim Özgül Ağırlık kg/nm 3 Üst Alt CO H 2 CH 4 C n H m CO 2 N 2 + O 2 H 2 S CO 2 Max. Değeri % Doğal Gaz a - Metan Oranı Fazla 0,8 9030,0 8120, ,5 2,5 0,4 6,6-9,5 b - Etan Oranı Fazla 0, , , ,0 24,0-1,0-12,3 Yüksek Fırın Gazı 1,3 1020,0 940,0 29,0 2, ,5 6,1-23,3 Jeneratör Gazı 1,2 1290,0 1225,0 28,0 13,0 0,5-6,0 52,5-20,6 Su Gazı 0,7 2780,0 2540,0 40,0 50,0 0,5-5,0 4,5-20,5 Kok Fırın Gazı 0,5 4510,0 4000,0 7,0 53,0 25,0 2,0 2,0 11,0-9,9 Hava Gazı a - Normal 0,6 4240,0 3790,0 21,5 51,5 17,0 2,0 4,0 4,0-13,3 b - Zehiri Alınmış 0,5 3970,0 3460,0 1,0 63,6 17,6 1,9 13,2 2,7-11,1 Ekstraksiyon Gazı a Taş Kömüründen 0,6 7415,0 3,2 23,8 46,1 14,4 7,0 5,5-12,4 b - Linyitten 1,6 3582,0 13,6 5,5 11,9 11,3 48,0 3,7 6,0 25,5 Çifte Gaz 1,1 3100,0 37,3 47,8 6,7 1,2 3,4 2,6-18,0 30

41 Gerek bu tabloda gösterilmiş olan sınai gazlardan, gerekse daha önce görülmüş olan petrol kimya endüstrisinden gelen gazlardan, bir türbin tesisinde yakıt olarak faydalanılabilmesi için başlıca 3 şart bulunmaktadır. Bunlardan birincisi, söz konusu gazın salınımının devamlı olması; ikincisi, salınan gazın miktarının türbinin ihtiyacına yetmesi; üçüncüsü ise, yanma odası, türbin ve irtibat devreleri içinde zararlı bir tesiri bulunmamasıdır. Buna karşılık bu gazın ısı değerinin sabit kalması şart değildir. Çünkü bu husus, tesis projelendirilirken bilindiği takdirde, gaz türbini tarafından çalıştırılan ve yakıtı sıkıştırmaya yarayan kompresörün reglaj sahasını büyük tutmak suretiyle değiştirilebilir. Çünkü bu takdirde, yakıtın basıncını; bunun sonucu olarak da özgül hacmini değiştirmek suretiyle, ısı değeri sabit değere getirilebilir [8]. Petrol ihraç eden ülkelerin son zamanlarda çıkardıkları çeşitli zorluklar ve ham petrol fiyatının sürekli artması karşısında, suyun elektroliz edilmesiyle ucuz olarak hidrojen gazı elde etmek için çalışılmaktadır. Bu amaç için gerekli elektrik enerjisinin bir nükleer santralden temini pahalı bir çözümdür. Ucuz maliyetli hidrojen gazı elde edilebilmesi halinde, enerji problemi çözülmüş olacaktır. Mükemmel bir yakıt olan hidrojenden, en kolay olarak bir gaz türbininde faydalanılabilir. Bu sebepten dolayı daha çok erken olmakla beraber, gerek bu gazın, gerekse asetilen ( C 2H 2 ), karbon monoksit ( CO ) ve sülfirik asit ( H 2 S ) gibi bazı yanıcı gazlar hakkında, Tablo 3.6 da gerekli bilgiler verilmiştir. Tablo 3.6 : C 2H 2, CO, H 2 S Gazlarının Karşılaştırılması Gaz Adı Birim Hidrojen Asetilen Karbon Monoksit Sülfirik Asit Formül - H 2 C 2 H 2 CO H 2 S Özgül Ağırlık 0 o C kg / Nm 3 0,09 1,17 1,25 1,51 Alt Isı Değeri kcal / Nm , Azami CO 2 Miktarı % 0 17,5 34,7 0 Hava Miktarı Nm 3 / Nm 3 2,38 11,9 2,38 7,15 Duman Gazı Miktarı Nm 3 / Nm 3 2,88 12,4 2,88 7,64 Ateşleme Miktarı o C

42 Taş kömürü, kok veya linyit gibi bir katı yakıtın, bir gaz jeneratörü içinde, basınç altında yakılması sonucunda, jeneratör gazı adı verilen yakıt oluşur. Jeneratör içinde, alt kısımda karbonun yanması ile meydana gelen karbon dioksit, üst kısımlarda bulunan kömürün etkisiyle, redüksiyona tabi tutularak, karbon monoksit haline geçer. Kullanılan yakıtın içinde, bağlı olarak su buharı bulunması halinde, jeneratörün üst kısımlarında ayrıca, hidrojen ve bir miktar da çeşitli hidrokarbonlar açığa çıkar. Demek ki jeneratör gazı esas olarak; karbon monoksit ve azot; tali olarak da, hidrojen, karbon dioksit ve su buharından oluşan bir gaz karışımıdır. Bu karışımın içinde, bazen de bir miktar hidrokarbonlar bulunabilir. Bir gazın hacminin ortalama yarısını azot teşkil eder. Başlangıç maddesi olarak kullanılan kömürün cinsine göre karışımdaki karbon monoksit miktarı, genellikle %10 ile %13, hidrojen miktarı ise%28 ile %30 civarındadır. Jeneratör gazı salınımında ısı serbest kaldığından, gaz çıkış sıcaklığı 600 o C ile 800 o C olur [8]. Jeneratör gazından bir gaz türbinli tesiste yakıt olarak istifade edilmesi halinde, yüksek olan jeneratörden çıkış sıcaklığı çok faydalı olur. Çünkü bu takdirde, bu gazın bir yakıt kompresöründe sıkıştırılmasına ihtiyaç kalmaz. Bu kompresöre lüzum kalmayınca, sıkıştırma işinin büyük çıkmaması için, bu kompresör önüne konulması gereken gaz soğutucusu da ortadan kalkar. Yalnız bu gazın da tıpkı yüksek fırın gazı için belirtilmiş olduğu üzere, yakıt olarak yanma odasına gönderilmeden evvel, elektrikli ve mekanik filtrelerden geçirilmek suretiyle, içinde süspansiyon halinde bulunan tozlardan temizlenmesi gerekir. Yüksek sıcaklıkta yanma odası brülörüne gönderilen jeneratör gazı burada, türbinin ekzost gazı ısısıyla ön ısıtılmış bulunan hava ile yakıldığı takdirde, gayet yüksek bir yanma sıcaklığı sağlanmış olur. Jeneratör içinde hava yerine oksijen gazı kullanılmış olması halinde, gaz karışımı içindeki azot ortadan kalkacağından, daha yüksek vasıflı bir jeneratör gazı elde edilmiş olur. Bu gazın ısı değerinin de çok daha yüksek olacağı tabiidir. Bir jeneratör içinde yanma havası yerine oksijen kullanarak, özellikleri Tablo 3.7 nin sol tarafında belirtilmiş olan taş kömüründen salınmış olan, yüksek vasıflı jeneratör gazının karakteristikleri, yine aynı tablonun sağ tarafında bulunmaktadır. Bu yakıtın ısı tutumu kcal / Nm civarındadır [8]. 32

43 Tablo 3.7 : Taş Kömürü Gazı Jeneratör Gazı Karşılaştırması Kömür Jeneratör Gazı Rutubet Derecesi 5% Karbon Monoksit 21,4% Kül Miktarı 22% Hidrojen 57,3% Uçucu Gaz Miktarı 42% Metan 14,9% Katı Karbon Miktarı 31% Hidrokarbonlar 0,5% Azami Kükürt Miktarı 2% Karbon Dioksit 2% Azami Klor Miktarı 0,5% Azot 1,2% Bir yanma odasında yakılacak olan gaz halindeki yakıtı hazırlamaya yarayan bu klasik gaz jeneratörleri ile, gaz türbinli tesislerde adı geçen, serbest pistonlu gaz jeneratörlerinin isim benzerliğinden başka ortak yanları yoktur. İçten yanmalı motor prensibiyle çalışan bu ikinci tip jeneratörler, gaz türbinli tesiste yanma odasının yerini alır ve gaz türbini için gerekli çalışma maddesini doğrudan temine yarar. Yanarak beyaz hale gelmiş olan kok üzerine su buharı püskürtüldüğünde, karbon monoksit ve hidrojenden oluşan bir gaz karışımı elde edilmiş olur. Su gazı veya diğer adıyla kok gazı denilen bu gaz, iki yanıcı maddeden oluşur. Bu sebepten dolayı, kcal / Nm civarında olan ısı değeri, normal jeneratör gazınınkinden takriben 2 kat daha yüksektir [8]. Su veya kok gazı salınımında, reaksiyon ısı aldığından sıcaklık düşer. Bu sebeple sıcak kok üzerine buhar püskürtülmesini devamlı surette yapmaya imkan yoktur. Normal olarak yanan kok üzerine, kısa bir süre buhar verildikten sonra, hava üfleyerek koku tekrar beyaz hale getirmek gerekir. Bu proses sırasında kokun yeterli derecede sıcak olmaması halinde, su buharı etkisi altında; yine hidrojen gazı, fakat karbonmonoksitin yerine de karbondioksit oluşur. Bir maddesi yanıcı olmayan bu gaz karışımının ısı değerinin, su gazınınkine kıyasla çok daha düşük olacağı tabidir. Yanmış kömür veya kok tabakası içinden, aynı zamanda su buharı ve hava geçirildiği takdirde, jeneratör gazı ve su gazından oluşan ve karışım gazı adıyla anılan bir gaz elde edilmiş olur. Esas olarak; karbondioksit, karbonmonoksit, hidrojen ve azottan oluşan bu gazın, kcal / Nm civarında bulunan ısı değeri, pek tabii olarak 33

44 jeneratör gazınınkinin üstünde ve su gazınınkinin de altında bulunmaktadır. Bu gaz bazen yanlış olarak, jeneratör gazı diye de adlandırılmaktadır. Kömür maden ocakları içinde oluşan ve patlaması bir felaket olan grizu gazı içinde, %57 ile %65 oranında metan gazı bulunur. Bu gazdan, gaz türbinli tesislerde yakıt olarak faydalanılması, Japonya nın Osaka şehrinde kurulmuş olan bir tesiste, uygulama safhasına geçmiştir. Bu gazın yakıt olarak kullanılması halinde, gaz ve havadan meydana gelen karışımı, çok zengin olduğundan ve bu durumda ateş alma sınırının çok üzerinde bulunduğundan, gerek bir kompresörde sıkıştırılması, gerekse yanma odası brülörüne gönderilmesi, herhangi bir zorluk veya tehlike oluşturmaz [8]. Kömür maden ocaklarından emilen havanın içinde de, bir miktar metan gazı bulunur. Bu miktarın, %1 oranında olması durumu bile, türbin için gerekli sıcaklık düşüşünü temin için yeterli gelebilir. Yalnız bu derece fakir bir gazın yakılması çok zor olur. Çünkü bu takdirde yanma işleminin kendi kendine devam edebilmesi için gerekli sıcaklık değeri 900 o C çalışmalar yapılmaktadır. civarındadır. Bütün bu zorluklara rağmen, halen bu sahada da Gaz yakıtlardan; doğal gaz, boru şebekesinden bedeli ödenerek çekilmekte; yüksek fırın gazı demir izabesi sırasında, yan mahsul olarak meydana gelmekte; grizu gazı ise maden ocaklarında kendiliğinden oluşmaktadır. Bunlardan birincisini, gaz türbinli bir tesiste, ilave bir yatırım yapılmaksızın direkt olarak; ikincisini ve üçüncüsünü ise, sıkıştırma ve tozdan temizleme gibi bazı ön muamelelere tabi tuttuktan, yani nispeten ufak birer yatırım yaptıktan sonra kullanmak mümkündür. Halbuki görülmüş olan diğer bütün gaz yakıtlarda, ilave bir tesis kurularak, bunun bilhassa salınımını sağlamak gerekmektedir. Bir ilave tesisin de, gaz türbini tesisinin maliyetini yükselteceği tabiidir. Halbuki gaz türbinli bir tesis, termik verimi düşük olduğundan, ancak tesis maliyetinin düşüklüğü sayesinde, termik verim bakımından daha iyi durumda olan diğer ısı kuvvet makineleri karşısında durumunu koruyabilmektedir. Demek ki, normal olarak maliyeti yüksek olan bir gaz jeneratörü tesisi, bu durumu derhal gaz türbinli tesisin aleyhine olarak bozar. Bu durumda gaz türbinli bir tesis için, dışarıdan satın alındığı için ilave tesis masrafına ihtiyaç göstermeyen pahalı bir yakıtın kullanılması, nispeten büyük bir yatırım gerektiren, bunun sonucu olarak da daha ucuza mal olan bir yakıt kullanılmasına nazaran daha 34

45 uygun çıkmaktadır. Görüldüğü üzere burada seçilecek olan yolu, termik sebeplerden ziyade ekonomik olanlar belirlemektedir. Yoksa termik bakımdan bütün bu gaz yakıtları, gerekli proseslere tabi tuttuktan sonra, gaz türbinli tesislerde kullanmak mümkündür [8]. 35

46 4. ÇOK KRİSTALLİ SÜPER ALAŞIMLAR Süper alaşımlar nikel, demir-nikel grubu, ve kobalt esaslı malzemelerdir ve ergime sıcaklığının %85 inde mekanik özelliklerini muhafaza etmeleri mühendislik alanında geniş kullanım alanı bulmalarını sağlamaktadır. Genellikle 540 o C nin üzerindeki sıcaklıklarda kullanılırlar. Süper alaşımlar ilk olarak uçak motor kompresörlerinde kullanılmışlar, son 50 yıllık dönemdeki gelişmeler sonucunda da gaz türbin motor teknolojisinde kullanılmıştır [9]. İlk döküm süperalaşımı A.B.D. de, kobalt esaslı alaşımlarla yapılmıştır yılında Döküm Vitalyum (Co-27Cr-5.5Mo-0.25C) turbo kompresör kanatlarında kullanılmak üzere Austenel Şirketi tarafından üretilmiştir. Bu sıralarda jet motorlarının ihtiyaç duyduğu mevcut östenitik çelikten daha yüksek sürünme özelliğine sahip levha ve mil malzemeleri super alaşımlardan imal edilmiştir. Bu gelişme, Ni-Cr-Fe katı çözelti alaşımlarında dövme ile şekillendirmede karşılaşılan problemlerin üstesinden gelinmesini sağlamış ve yılları arasında Amerika da gaz türbini motoru üreticileri için hassas döküm parçaların üretimine hız kazandırmıştır [9]. Nikel esaslı ve nikel-demir esaslı süperalaşımlar yüksek sıcaklıklardaki yüksek mukavemet özelliğine bileşimlerinde bulunan γ ( Ni AlTi 3 ) fazı sayesinde sahiptirler. Alüminyum ve titanyumun olumlu katkıları ile ilgili ilk çalışma 1926 da Heraeus Vacuumschmelze A.G. tarafından alınan bir patentte görülmüştür. Bu çalışmada 80Ni-20Cr sistemine %6 mertebelerinde Al ilave edilmesi ile gerilme mukavemetinde artış olduğu görülmüştür. Bu gelişmenin hemen ardından Fransız patent başvuru merkezine Nikel-Krom esaslı süperalaşımlarda çökelme sertleştirmesi ile ilgili başvurular yapılmıştır da Amerika da Philling ve Merika, alüminyum ve titanyum ilave edilmiş nikel esaslı alaşımlarda çökelme sertleşmesi konulu bir dizi patent başvurusunda bulunmuşlardır yılında ise İngiltere de nikel esaslı alaşımlara alüminyum ve titanyum ilavesi konulu ilk patent başvuruları görülmüştür [9]. Ni esaslı süperalaşımların ticari üretimine ilk olarak İngiltere de 1940 lı yılların başında başlanmıştır. Önce Nimonic 75, sonra da Nimonic 80 alaşımı geliştirilmiştir. 36

47 Nimonic 80 alaşımı yaşlanma ile sertleşebilir. Bu alaşımların %80 Ni ve %20 Cr şeklinde modifikasyonları vardır. Ayrıca γ çökelmesini sağlamak için titanyum ve alüminyum ilavesi yapılır. Uçak motorlarında yüksek sıcaklıklarda çalışabilecek malzemelere duyulan ihtiyaç, Ni-Cr-Fe alaşımlarda dövme sırasında karşılaşılan problemler ve Amerika da Kore savaşı sırasında oluşan kobalt sıkıntısı Ni esaslı süper alaşımlara yönelik çalışmaları hızlandırmıştır [9]. Ni esaslı süper alaşımların vakum indüksiyon ergitmesi (VIM) ve vakum hassas döküm yöntemleriyle artan üretimi, 1950 lerin sonlarında kobalt bazlı süper alaşımların yerini almalarını sağlamıştır. Bu gelişme Nikel esaslı super alaşımların içerdikleri kararlı intermetalik γ fazı sayesinde sahip oldukları olağanüstü mekanik özelliklerin bir sonucudur. Nikel esaslı alaşımlarla ilgili gelişmeler Şekil 4.1 de görüldüğü gibi 1960 lı yıllarda hız kazanmıştır Sıcaklık Yıl Şekil 4.1 : Süper alaşımların yıllara göre sıcaklık dayanımı artışı Yeni polikristalin alaşımların gelişmesi 1970 ler süresince devam etmiştir. Fakat gelişmeler yavaşlamış, araştırmalar alaşım bileşiminden çok üretim proseslerine yönelmiştir. Özellikle tane oryantasyonu ve yönlendirerek katılaştırma konuları incelenmiştir. Uçak ve türbin kanatları üretimi teknolojisinde yönlendirerek katılaşma (DS) ve tane oryantasyonu konularında proses geliştirme çalışmalarına önem verilmiştir [9]. Türbin kanatları için yapılan direkt katılaştırma uygulamalarında, tüm tane sınırlarının aynı yönde oluşması sağlanmaktadır. Tane sınırları kanat boyunca istif 37

48 hatası eksenine paralel oluşturularak tane sınırlarının kesişmesi engellenmiştir. Türbin kanatlarında çalışma şartlarında oluşan stres, istif hataları boyunca kesişen tane sınırlarında çatlak yolu oluşumunu tetikler. Bu çatlak yollarının durdurulması malzemede elastik gerilmenin artmasını sağlamıştır. Bu da nikel esaslı alaşımların gelişmesine olanak sağlamıştır [9] li ve 80 li yıllar süresince, nikel esaslı alaşımların dizaynında özellikle yönlendirerek katılaştırma ve tek kristal döküm yöntemleri konusunda önemli gelişmeler kaydedilmiştir [9] Nikel Esaslı Süper Alaşım Dizaynı Nikel esaslı süperalaşımların mikro yapısı, östenitik yüzey merkezli kübik (YMK) matris (γ ) içerisinde dağılmış matriksle koherant bağlanmış intermetalik yüzey merkezli kübik (YMK) (γ ) Ni3 ( Al, Ti) çökeltisi ve tane sınırları boyunca toplanmış karbürler, borürler ve diğer fazlardan oluşur. Bu karmaşık alaşımlar genel olarak 10 dan daha fazla alaşım elementi içerirler. Günümüzde gaz türbin motorlarında kullanılan ticari alaşımlarda karbon, boron, zirkonyum, hafniyum, kobalt, krom, alüminyum, titanyum, vanadyum, molibden, tungsten, niobyum, tantal ve renyumun çeşitli kombinasyonları kullanılmaktadır [9]. Bazı alaşım elementleri tek bir önemli fonksiyona sahipken, bazıları karmaşık fonksiyonlara sahiptir. Örneğin krom, nikel esaslı alaşımlara sülfürleşme direnci için ilave edilerek korozyon direncini arttırırken, alüminyumun yapıda bulunması hem γ oluşturmaya hem de oksidasyon direncini artırmaya yarar [9]. Titanyum ise γ oluşumuna katkı sağladığı gibi birincil karbür (MC) oluşumunu sağlar. Bununla birlikte sıkı paket hegzagonal SPH (η ) eta fazı ve istenmeyen nitrat ve karbosülfür oluşturur. Molibden, tungsten, tantal, renyum, kobalt ve krom ilaveleri, katı çözelti mukavemetini yükseltir fakat tantal, tungsten ve renyum çeşitli derecelerde γ oluşumuna yardımcı olur. Ayrıca tantal ve renyum, mukavemet artırıcı etkilerinden dolayı ilave edilir [9]. Karbon, bor ve zirkonyum super alaşımın tane sınırlarının mukavemetini artırmak için ilave edilir. Bununla beraber, kaynak yapılan alaşımlarda minimize edilmiştir. Çünkü kaynak dikişlerinde ve ana malzemenin sıcak zonunda kırılma eğilimini 38

49 arttırır. Vanadyum un γ içeriğinde yer aldığı görülür. Aynı zamanda M B tipi 3 2 borürlerin oluşumunu artırır. Niobyum intermetalik (δ ) delta (ortorombik Ni 3 Nb ) bunun yanında lave ( Fe, Ni2Nb ) fazının karbürler, borürler ve nitratların oluşumunda da rol oynar. Hafniyum kuvvetli bir karbür yapıcıdır, tane sınırları sünekliğini geliştirmek için polikristalin alaşımlara ilave edilir. Bununla beraber oranını artırarak oksidasyon direncini de arttırır [9]. γ / γ, ötektiğinin hacimsel Bu bileşenlerin tümü yüksek gerilme, sürünme ve yorulma dayanımı, artı oksidasyon ve korozyon direnci sağlamak için çeşitli şekilllerde kullanılırlar. Döküm mikro yapısının uygun kontrolü ve sonraki solüsyona alma ve yaşlandırma işlemleri, genel olarak iyi bir bileşim performansıyla sonuçlanmıştır [9]. Süperalaşımlar kullanılarak imal edilen makina parçalarının çok yüksek sıcaklık / gerilme koşulları altında, mikroyapı özellikleri değişmektedir. Bu mikroyapı değişiklikleri şu şekilde sıralanabilir : İntermetalik faz çökelmesi (σ, µ, Laves), Fazların dekompozisyonu (ayrışması) (karbürler, borürler, nitrürler), Fazların birleşme ve büyümesi (γ ), Fazların solüsyona alınıp tekrar çökelmesi (γ ), Düzenli düzensiz yapı geçişi, Malzeme oksidasyonu, Gerilmeli korozyon çatlaması. Topolojik olarak sıkı paket fazların (σ, µ ve bunlar gibi) oluşumu genel olarak kırılma tokluğunu düşürür. Bu fazların oluşumu, alaşım bileşiminin kontrol altında tutulması ile optimize edilir. Fazların oluşumu bileşimde bulunan elementlerin elektron boşluk numarasına ( N ) bakılarak tahmin edilebilir. Her ne kadar farklı V hesaplama metodları olsa da, uygun referans noktaları bilindiği zaman, σ oluşumunun tahmini kolaylıkla sağlanır [9]. Karbür çökelmesi hem katılaşma hem de ısıl işlem süreçlerinde oluşur. Ancak, tane sınırlarında biriken karbürlerin miktar ve morfolojisi genellikle ısıl işlem sırasında 39

50 optimize edilir. Süreksiz, set halinde M C 23 6 partiküllerinin yapıda yayılmış halde bulunması tercih edilir. Yüksek sıcaklık ve gerilmeler altında çalışan malzemelerde oluşan karbür bozunumu tane sınırlarının aşırı yüklenmesine, dolayısıyla kopma mukavemetinde düşmeye neden olur [9]. MC tipi karbürler genel olarak, alaşımın katılaşması sırasında meydana gelir. Bu karbürler titanyumca zengin (MC 1) veya tantalca zengin olabilirler (MC 2). Yüksek sıcaklıkta bozunarak hafniyumca zengin karbür (MC 3), M C, M C ve C M 6 karbürlerinin (ikincil karbürler) oluşumuna neden olurlar. Oluşacak karbürün tipi alaşımın kimyasına ve sıcaklığa bağlıdır. Kromca zengin M C 23 6 genel olarak, polikristalin metallerde tane sınırlarında oluşur. M C 23 6 partikülleri süreksiz olduğunda, tane sınırları arasında mukavemet ve kırılma tokluğu sağlayarak makina parçasının servis süresinin uzamasını sağlar [9]. Diğer taraftan karbür bozunumu katı çözelti matriksi içinde, titanyum ve tantalın serbest kalmasına neden olarak, matrisin aşırı doymasına neden olabilir. Aşırı doyma, istenmeyen µ (tungsten ve molibdence zengin), α W, α Cr veya C karbürleri gibi ikincil fazların oluşumuyla sonuçlanabilir. Uygun bir alaşım ortaya çıkarabilmek için, kimyasal dengeleme ve kontrol gereklidir. Süper alaşımlar oldukça karmaşıktır. Bununla beraber, alaşım dizayn ve prosesinde dikkatli olmak, arzu edilen sonuçları sağlayacaktır. Basitçe durum şudur; uygun süper alaşım eldesi, prensip olarak, γ morfolojisi ve miktarı, tane boyutu, şekil ve karbür dağılımının bir fonksiyonudur. İlk super alaşımlar hacimce %25 den daha az γ içermekteydiler. Bununla birlikte, vakum indüksiyon rafinasyonu ve dökümü, γ nün hacim oranının arttırılabilmesini sağlamışlardır. Günümüzde ticari süperalaşımlar, yaklaşık %60 γ içerirler [9,13].γ seviyesindeki bu artışın, alaşımın sürünme mukavemetinin artmasını sağladığı Şekil 4.2 de gösterilmiştir. Tamamı γ fazından oluşan makina parçaları ise ancak en yeni üretim yöntemi olan tek kristal üretim tekniğiyle imal edilebilmektedir. Polikristalin süperalaşım makina parçalarının yüksek sıcaklık mukavemeti, tane sınırlarının durumundan ve özellikle de, tane sınırlarındaki karbür morfolojisi ve dağılımından etkilenir. Malzemenin mekanik özelliklerinin optimize edilmesi, solüsyona alma ve yaşlandırma işlemlerinin tane sınırları boyunca küresel karbür partikülleri oluşumu sağlayacak M 6 40

51 şekilde yapılmasıyla birlikte, γ hacim oranı ve morfolojisinin uygunluğuna ve makina parçasının genel tane yapısına bağlıdır [9]. Tablo 4.1 de bazı Ni esaslı süper alaşımların gerilme kopma mukavemetleri görülmektedir Gerilim (100 saat), MPa Gerilim (100 saat), MPa γ (yüzde hacim) γ (yüzde hacim) Gerilim (100 saat), MPa Gerilim (100 saat), MPa γ (yüzde hacim) γ (yüzde hacim) Şekil 4.2 :γ Hacim Yüzdesi ile Gerilme Dayanımı Değişimi Tablo 4.1 : Bazı Nikel Esaslı Süper Alaşımların Gerilme Dayanımları 815 o C 870 o C 980 o C 100 saat MPa 1000 saat MPa 100 saat MPa 1000 saat MPa 100 saat MPa 1000 saat MPa IN-713 LC IN-738 LC MAR-M Rene 77 (a) IN-792 (a) GMR-235 (b) Rene 125 Hf (MM 005) (b)

52 4.2. Nikel Esaslı Süper Alaşımların Ergitme ve Dökümü Vakum İndüksiyon Ergitmesi Ticari vakum endüksiyon ergitmesi, 1950 lerin başlarında gelişmeye başlamıştır. Süper alaşım üretmek için reaktif elementlerden arınmış bir ortam gerekmektedir. Vakum ortamı bundan dolayı idealdir. Vakum indüksiyon ergitmesi (VIM) diğer proseslere oranla daha esnektir. Zaman, sıcaklık, ve basınç birbirlerinden bağımsız olarak kontrol edilebilir. Alaşım kompozisyonu ve homojenlik açısından, diğer vakum ergitme proseslerinden daha iyi kontrol sağlamaktadır [9]. Birincil arıtma karbon ile oksijenin reaksiyonu sonucu oluşan karbonmonoksit (CO ) ile oksijenin sıvı metalden çekilmesinin sağlanmasıdır. Bu reaksiyon; pota geometrisi ve sıvı hareketinden etkilenmiş olan reaksiyon kinetiği ile sıvı yüzeyinde ya da yakınlarında meydana gelir. Oksijenin ergimiş metalden karbonmonoksit şeklinde uzaklaştırılmasının teşvik edilmesi için pota basıncının düşürülmesi karbon aktivitesinin artması sağlanır [9]. Ergitmenin yapıldığı pota malzemeleri inert olmadığından, kullanılan refrakterin tipine bağlı olarak oksijen ve diğer empüriterler için bir kaynaktır. Bu yüzden sıvı rafinasyon sıcaklığı ve rafinasyon süresi değerlerinin her ikisi de dikkatle gözden geçirilmelidir. Deoksidasyon prosesini tamamlamak için, sıvı metalin uygun hızda hareket ettirilmesi gereklidir. Bunun için fırın güç frekansının en uygun seviyesi belirlenmelidir ve refrakterin erozyonunu engellemek için en uygun seviye uygulanmalıdır. Vakum endüksiyon ergitmesi deoksidasyonu sırasında, karbonmonoksit gazı karbonmonoksit gaz kabarcıkları halinde heterojen bir şekilde duvarlar boyunca ve bazen de tabanda, sıvı-refrakter arayüzeyinde çekirdeklenir. Bu çekirdeklenmenin refrakter yüzeyinde bulunan küçük çatlaklarda oluşması ve sıvı metalden sıvı metalvakum arayüzeyine doğru büyüyerek hareket etmesi tercih edilir. Gerçekte kabarcık oluşumu; gaz moleküllerinin o anki sayısına, kabarcığın bulunduğu seviyede sıvının basıncına, gazın sıcaklığına ve çok küçük kabarcıklar için gaz sıvı metal arasındaki arayüzey gerilimine bağlıdır [9]. Kabarcık oluşumunu takiben kabarcığın büyümesi ve sıvıdan sıvı-vakum arayüzeyine geçişi şu faktörlere bağlıdır : 42

53 Çözülen gazın miktarı, Kabarcık üzerindeki basıncın sıvı içerisinde yükseldikçe düşmesi, Banyo sıcaklığı, Kabarcıkların sıvıdan yüzeye doğru yükselmesi için gereken zaman (Sıvının karıştırılma hızına bağlıdır.) Sıvı üzerindeki basınç, Kabarcık ve sıvı metal arasındaki arayüzey gerilimi. Karbonmonoksit çıkışı sırasında az miktarda azotun da kabarcıklarla birlikte yüzeye süpürüldüğü tespit edilmiştir. Aynı zamanda karbonmonoksitin aşırı doyurulması safhasında SO 2 buharlaşması yoluyla az miktarda bir kükürt salınımı da meydana gelir. Kurşun, bizmut, gümüş, selenyum ve tellür gibi istenmeyen elementler, buharlaşarak yapıdan uzaklaştırılmış olur. Arsenik ve kalay gibi bazı istenmeyen elementler ise vakum rafinasyonu sırasında giderilemediği için, ham madde seçimi sırasında kontrol edilmiş olmalıdır. Süper alaşım ergitmesi genel olarak, reaktif olmayan, yüksek bağ kuvvetine sahip ve yüksek saflıktaki MgO Al O 2 3 refrakterlerle yapılır. Rekrakterler monolitik veya tuğla formunda olabilir [9]. Ham maddenin tipi ve ergitme prosedürleri, üretilecek olan alaşımın kalitesine bağlı olarak değişir. Alaşımınların kalitesi uygulama alanlarına göre seçilir. Kritik alanlarda kullanılacak alaşımlar, en yüksek kalitedeki ham madde kullanılarak ve en modern döküm teknikleri kullanılarak dökülürler. GMR 235 veya IN 713C gibi nispeten düşük kaliteli hammaddeler ise sabit, kritik olmayan parçaların dökümünde kullanılabilir. Örneğin turbo kompresörlerin tekerleklerinde yüksek kaliteli alaşım kullanımı gereksizdir. Şarj malzemeleri önceden ısıtılmış fırına ergime sıcaklıkları göz önüne alınarak sırayla yerleştirilir. İlk şarjda sadece kolaylıkla indirgenecek olan oksit malzemeler ile birlikte kontrollü olarak az miktarda karbon verilir. Bu ilk şarja azota afinitesi olan elementler konmaz ve böylece çözünmüş durumdaki azotun aktivitesi engellenmemiş olur. Fırının vakum şartlarına getirilmesi ve refrakterde herhangi bir çatlak olmadığından emin olunduktan sonra sıcaklık ve fırın basıncının optimize edilmesiyle karbonmonoksit buharlaştırma işlemi başlatılır. Fırında rafinasyon işlemi 43

54 sistem denge şartlarına ulaşıncaya kadar devam eder ki bu denge şartlarına ulaşılması ancak vakum fırınının tam sızdırmazlığının sağlanmasıyla olur. Bu noktada oksijen ilgileri fazla olduğu için başta şarja eklenmeyen aluminyum, titanyum, zirkonyum ve hafniyum gibi elementler fırın şarjına homojen bir şekilde ilave edilir [9]. Döküm başladığı sırada artık ergimiş alaşımın homojen bir yapıda ve uygun kimyasal bileşime gelmiş olmasına dikkat edilir. Bunun için döküm başlamadan önce kimyasal analiz yapılır. Bununla birlikte uygun döküm sıcaklığı sağlanmış olmalıdır. Bu işlem, genel olarak yüksek vakum koşulları altında yapılır ve fırın potasından çok bölmeli bir tandişe doğru akış sağlanır. Böylece flotasyon için yeterli zaman kazanılmış olur. Bu laminar akış yüksek aluminalı tandiş kompartmanlarına doğru devam ederken akış hızı kontrol edilir ve dükümün temizliği maksimum seviyede tutulmuş olur. Döküm temizliğinde en önemli safhalardan biri, sıvı metalin dökümüdür. Sıvı içerisinde bulunan görece daha büyük taneli metalik safsızlıkları almak için, seramik köpük filtreler kullanılır. Filtre performası, düşük mekanik gerilme veya termal şok rezistansa sahip filtre kullanımı halinde düşer. Filtre parçacıklarının koparak ergimiş metale karışması ve bunun farkedilmemesi/engellenememesi, alaşımın içerisinde kalarak hatalı döküm yapılmasına neden olabilir [9]. Tablo 4.2 : Bazı döküm nikel esaslı süper alaşımları fiziksel özellikleri Yoğunluk g/cm 3 Ergime Aralığı o C 93 o C W/mK Isı İletimi 538 o C W/mK 1093 o C W/mK Termal Genleşme Katsayısı 10-6 /K(a) 93 o C 538 o C 1093 o C IN-713 LC 8, ,7 16,7 25,3 10,1 15,8 18,9 IN-738 8, ,7 27,2 11,6 14,0 - MAR-M 247 Nimocast 263 8, , ,0 13,6 - Rene 77 7, Udimet 500 8, ,

55 4.2.2 Vakum Hassas Döküm Döküm yöntemleri içerisinde vakum hassas döküm günümüzde en yaygın süper alaşım imalat yöntemidir. Hassas döküm ile her çeşit parça dökülebilir. Süper alaşımların karmaşık şekillerde üretilip, yüksek sıcaklık dayanım ve yüksek mekanik mukavemet özelliklerini koruyabilmek için hassas döküm ideal bir metoddur [9]. Döküm süper alaşımlar, dövülebilir alaşımlardan daha geniş bir bileşim aralığında üretilebilirler. Herhangi bir süper alaşım kompozisyonunun sürünme, kırılma özellikleri, döküm işlemi ve ısı işlem sırasında ideal şartlara getirilir. Polikristalin malzemelerin süneklik ve yorulma özellikleri, genel olarak aynı bileşimdeki dövme ile şekillendirilmiş malzemelerden daha düşüktür. Aradaki farkın azaltılması için teknolojik gelişmeler yardımıyla döküm hatalarının minimize edilmesi ve tane boyutunun düşürülmesine yönelik çalışmalar devam etmektedir [9]. Hassas döküm prosesinde ilk adım mumdan, plastikten veya mum-plastik karışımı malzemelerden, dökülecek parçanın birebir kalıbını üretmektir. Kalıp boyutları, döküm sırasında beklenen metal büzülmesi için ayarlanmış olmalıdır. Nihai üründe iç boşluklar bulunuyorsa kalıbın içine bunu sağlayacak şekilde en ince ayrıntısına seramik nüveler yerleştirilir. Karmaşık ve büyük dökümler hariç, kalıplar, sıvı metal akışı düzenli olacak şekilde salkımlar halinde yerleştirilebilirler. Yolluk ve çıkıcıların dizayn ve pozisyonu, metalurjik açıdan kabul edilebilir dökümler elde etmek için son derece önemlidir. Günümüz kalıplarında modeller ilk önce seramik çamura daldırılarak üretilir. Daldırmanın ardından kalıbın sertleşmesi için tanecik yapılı, kuru seramik çamurla derhal kaplanır. Bu adımlar sağlam bir kalıp oluşturmak için birkaç kez tekrar edilir. Bunların ardından kalıp kurutulur. Tamamen kuruduktan sonra ve mum, kalıp içinden eritilerek çıkarılır. Kalıp döküm yapılacak sertliğe gelinceye kadar pişirilir. Katılaşma kontrolü ve döküm sırasında ısı kaybını minimuma indirmek için kalıp, şekline uygun bir izolasyon malzemesine sarılır [9]. Eş eksenli taneli dökümler yapabilmek için kalıbın tam doldurulabilmesi gerekir. Bunu sağlamak için kalıp önceden ısıtılır. Böylece katılaşma kontrol edilir ve uygun mikroyapı elde edilir. Vakum ortamında döküm için alaşım şarjı, ön ısıtılma yapılmış kalıba doldurulmadan önce, izole edilmiş bir oda içerisinde ergitilir. Basınç, döküm 45

56 için yaklaşık 1 µ m de kontrol edilir. Dökümden sonra ekzotermik reaksiyon veren malzemeler, üstten ilave edilirler. Daha sonra kalıp soğumaya bırakılır [9]. Süper alaşımlar oksidasyon, reaktif elementler ve bunların zararlı etkilerinden kaçınmak için çoğunlukla vakum altında dökülürler. Eş eksenli taneli alaşımlar üretilen vakum dökümleri, genellikle iki odadan oluşan fırınlarda yapılır. Her ikisi de vakum altında tutulan bu odalar büyük bir kapı veya vana tarafından ayrılmıştır. Üst taraftaki bölme, alaşımın indüksiyonla ergitildiği bir seramik pota içerir. Genellikle zirkon potalar kullanılır. Alaşımın temizliğinin çok önemli olduğu durumlarda tek kullanımlık silika refrakterler kullanılır. Tartılarak miktarı ayarlanmış şarj, önceden saptanan sıcaklığa hızlı bir şekilde getirilir. Bu sıcaklık genellikle 85 ile 165 o C arasındadır. Bu sıcaklığın kesin olarak ölçülebilmesi çok önemlidir. Döküm esnasındaki metal sıcaklığı, tane yönlenmesi ve tane boyutunun kontrolü için çok önemlidir. Aynı zamanda, mikro çekilme miktarını ve bölgelerini etkiler. Kalıp, döküm pozisyonuna getirilmeden önce ısıtılmalıdır ve ergimiş süper alaşım, yolluktan içeri hızlı bir şekilde dökülmelidir. Döküm sırasında kalıbın pozisyonu ve döküm hızı döküm kalitesi açısından çok önemlidir. Tekrarlanabilir bir döküm kalitesi için, ergitme ve döküm, kapalı devre ve programlanabilir fırınlarda otomatik olarak yapılır. Doldurulan kalıp fırından çıkarılır ve yerine diğer kalıp geçer. Bu şekilde döküm işlemi otomatik kontrollü olarak devam eder [9]. Katılaşma sırasındaki büzülme, kalıba ergimiş metal beslenerek minimum hale getirilmelidir. Bu, malzeme fırından kalıba alındıktan sonra, derhal ekzotermik bir malzeme ilave edilerek sağlanabilir[9]. Termal genleşmeleri farklı olduğundan, kabuk kalıp genellikle soğuma esnasında kırılır. Bu kırılma kalıp parçalarının hidrolik ve mekanik yöntemlerle alınmasını kolaylaştırır. Kumlama operasyonundan önce, döküm parçalar kesilerek salkımdan ayrılır. Kalıptan ayrılan parçaların bileşimi ve yapısı kontrol edilerek alaşımın kalitesi onaylanır [9]. Döküm maliyetini oluşturan en önemli aşamalardan biri bitirme işlemleridir. Gözle görünür yüzey hataları aşındırma teknikleriyle giderilir. Döküm parçaların ebat uygunluklarının sağlanması için, ısıl işlem öncesi ve sonrası tesviye ve doğrultma işlemleri gerekli olabilir. Süper alaşım döküm parçaların katılaşması çok hassas bir şekilde kontrol edilmelidir. Nihai ürünün mekanik özellikleri büyük oranda bu 46

57 aşamaya bağlıdır. Örneğin, belli bir parça için bir kez proses belirlendikten sonra proses parametrelerinden sapılmaması gerekir. Eğer bu parametreler değiştirilirse, değişikliklerin parça bileşim ve özelliklerinde olumsuz etkisi olmadığından emin olunmalıdır [9]. Hassas dökümle üretilmiş süper alaşımların mikroyapılarında en sık rastlanan yapı dendritlerdir. Birincil ve ikincil dendirit kolları arasındaki boşluk soğuma hızı ile kontrol edilebilir. Bu boşluklar azaltıldıkça, dendrit merkezindeki ve dendiritler arası bölgedeki uzaklık da azaltılabilir. Bu durum mekanik özellikler açısından yararlıdır. Geleneksel, eş eksenli nikel esaslı süper alaşımlar, tipik olarak ağırlıkça %0,05 ile %0,20 arasında karbon içerirler. Kobalt esaslı alaşımlar ise yaklaşık %1 oranında karbon içerirler. Her iki alaşım sistemin de karbonun yapıdaki varlığı tane sınırı mukavemetini arttırır. Karbür morfolojisi katılaşma veya bileşimle kontrol edilir. Örneğin, soğuma hızının artmasıyla IN 713C de daha süreksiz, blok tipi MC karbürleri oluşur ve bu, düşük çevrimli yorulma direncini en az iki kat iyileştirir. Eğer bir döküm parçasının soğuma hızı yeterli derecede kontrol edilemiyorsa, az miktarlarda magnezyum, kalsiyum, seryum veya diğer nadir toprak metaller ilave ederek, çekirdeklenme tetiklenebilir ve karbon şeklinin kontrol edilmesi sağlanabilir. Katılaşmanın doğası gereği döküm içerisinde segregasyonlar oluşur. Döküm süper alaşım yapısında önemli segregantlar ötektiklerdir. Bunlar özellikle dendritler arası veya taneler arası bölgelerde çokça bulunurlar. Nikel esaslı alaşımlarda ötektik havuzları, en son katılaşan bölgelerdir ve gözenekli bir görünüme sahiptirler. Ötektik havuzlarının kompozisyonları çeşitlidir. Fakat tipik olarak artık γ, karbürler, borürler ve düşük ergime noktalı fazlar içerirler. Ötektik havuzunun kontrolü öncelikle bileşim kontrolü ile yapılır. Bunula beraber ötektik kalıntı miktarının hacim oranı IN 713 de yaklaşık olarak %0,1 iken Östentik havuzunun boyutu soğutma hızının 0,56 o C yükseldiği görülmüştür [9]. / sn den 0,036 o C / sn ye düşmesiyle 11 µ m den 19 µ m ye Dökümlerde poroziteyi azaltmak önemlidir. Çünkü bu boşluklar, kırılmalar ve özellikle yorulma çatlakları için başlangıç noktası teşkil ederler. Süperalaşım hassas dökümlerinde, porozitenin üç kaynağı vardır: Çözülmemiş gazlar, dendiritler arasında yetersiz besleme sebebiyle oluşan mikro çekilme boşlukları ve yanlış yolluk kullanımı sebebiyle oluşan makro çekilme boşlukları. Çözülmemiş gazlar çözeltiden 47

58 gelen gazlardır fakat günümüzde vakum teknolojisi kullanıldığından bu sorun nadiren oluşmaktadır. Oluşan gazlar genellikle oksijen, azot ve hidrojendir. Bu gazlar dendirit kol boşluklarının iki katı çapa kadar küresel boşlukların oluşumuna neden olabilirler. Gaz porozitesi, ergitme ve döküm sırasında vakum kullanılmasıyla ortadan kaldırılabilir. Mikro çekilme porozitesi dendiritik yapıda katılaşan dökümlerde sık karşılaşılan bir sorundur. Bu boşluklar küreseldir fakat tipik olarak dendrit boşluklarından daha az bir çapa sahiptirler. Mikro porozite katılaşma sınırının ilerlemesi sırasında sıvı metalin önünün ikincil dendrit kolları tarafından kesilmesi sonucu oluşur [9]. Katılaşma çekilmesi (makro çekilme) süper alaşım dökümlerde katılaşma sırasında %2 ile %6 oranında büzülme oluşması problemidir. Döküm parçasının en son katılaşan bölgesi en kalın yeri olduğundan, bu tip poroziteye meyillidir. Döküm sırasında en son katılaşan bu alanların katılaşma çekilmesi, besleme ya da çıkıcılarla kontrol edilebilir. Kompleks geometriler ve karışık şekilli dökümler üretilmek istendiğinde, deneyimlere dayanarak çıkıcı boyutu ve yeri saptanır. Bunun için proses tanımlanmadan önce deneyler yapılır. Bilgisayar ile modelleme yapılması bu durumu değiştirmektedir. Günümüzde kalıp ve metalin termal özellikleri göz önüne alınarak, basit dökümlerde katılaşma prosesi modellenmesi mümkün olabilmektedir. Böylece, katılaşma sırasında oluşabilecek boşluklar önceden tahmin edilebilmektedir. Bu boşluk alanlar, çeşitli yolluk düzenlemeleri ile boşluk kısımlarına çıkıcı koyularak doldurulur. Bu noktada modelin, deneysel bir çalışmayla sağlaması yapılır. Bu uygulama çıkıcı ve yolluk yerlerinin belirlenmesi için gereken zamanı oldukça azaltmıştır. Tane boyutu kontrolü, mekanik ve fiziksel özelliklerin iyileştirilmesi açısından önemli bir yere sahiptir. Genel olarak herhangi bir kesitteki, eş eksenli tanelerin aynı özellikleri göstermesi istenir. Fakat ince kesitlerde bunu sağlamak bir hayli zordur. Bu durumu sağlamak için, kalıp ve metal sıcaklığı ve diğer parametreler tane çekirdeklenmesi ve katılaşmasını hızlandıracak şekilde seçilmelidir[9]. İnce tane boyutu genel olarak, düşük ve orta sıcaklıklarda gerilme, sürünme ve kırılma özelliklerini geliştirir. Hızlı katılaşma ile elde edilebilen ince tane boyutu blok tip karbür partikülleri oluşumunu ve γ partiküllerinin daha iyi dağılımını sağlar. 48

59 Yüksek sıcaklıkta kırılma performansı için daha yavaş katılaşma ve soğuma hızı tercih edilmesi ile hem tane boyutu hem de γ çökeltileri irileşir. Bu durum yüksek sıcaklık mukavemetine olumlu yönde etki eder. Türbin kanatçıkları dökümünde istenen mikro yapı özelliklerini yakalamak zordur. Çünkü kanatçığın nispeten ince üst kısmı çok yüksek sıcaklıklarda çalışır ve iri taneli olması gerekirken, kök kısmı dediğimiz uca oranla çok daha kalın olan alt kısımda ince taneli yapıya ihtiyaç vardır. Dökümcülükte en önemli ilerlemelerden birisi ince taneli süper alaşım dökümler üretmek için proseslerin geliştirilmesi olmuştur. İncelemeler sonucunda 1960 ların sonlarında, türbin milleri için bir tane rafinasyonu tekniği geliştirilmiştir. Bu teknik ile mekanik bir kalıbın hareketinden yararlanılarak katılaşma sırasında metallerde dendrit yapı oluşumu azaltılır. Dendritler, ilave taneler için çekirdeklenme odağı oluştururlar. Bununla birlikte bu proses, ticari olarak uygulanamamıştır. Çünkü dökümler, kabul edilemeyecek derecede poroziteli üretilebilmiştir lerin ortalarında bu proses üzerindeki geliştirme çalışmaları, sıcak izostatik pres (HIP) kullanımının döküm porozitesini düşürdüğünün farkına varılmasıyla, yeniden hız kazanmıştır. Bu dönemde Howmet firmasının çalışmaları ile yeni prosesler geliştirildi. Grainex adıyla bilinen bu proseslerden bir tanesi ile ASTM standartlarına göre tane boyutu no 2 ye kadar düşüldü. Howmet firmasının geliştirdiği bir başka proses olan mikro cast X prosesi ile de ASTM no 3-5 aralığında tane boyutunda döküm gerçekleştirilebilmiştir [9] Nikel Esaslı Süper Alaşımların Isıl İşlemi 1960 ların ortalarına kadar döküm süperalaşımların ısıl işlemi yapılmıyordu. Kabuk kalıplar kullanılmadan önce kalın duvarlı, hassas döküm kalıplar kullanılıyor ve soğuma hızı düşük oluyordu. Bu durum döküm parçasının soğuması sırasında yaşlanmaya neden oluyordu. Kabuk kalıbın gelişimi ile soğuma hızı artmış, yaşlanma daha çok kesit kalınlığı ve döküm parametrelerine bağlı hale gelmiştir. Bu parametreler γ yapıcı ilaveler ile birleşince ısıl işlem ile malzeme özelliklerini iyileştirmek daha kolay hale gelmiştir. Buna ilave olarak ısıl işlemin sıcak izostatik pres ile birlikte uygulanması malzeme özelliklerini iyileştirmektedir [9]. Süper alaşımlara uygulanan ısıl işlemler genel olarak, homojenizasyon, solüsyona alma ısıl işlemi veya yaşlandırma işlemleridir. Döküm, kaynak ve talaş kaldırma 49

60 işlemleri nedeniyle oluşan kalıntı gerilimin giderilmesi için gerilim giderme tavlaması ve yaşlandırma ısıl işlemleri de uygulanabilir. Nikel esaslı süperalaşımların ısıl işlemi mutlaka vakum veya inert gaz ortamında yapılmalıdır. Bazı nikel esaslı polikristalin döküm süperalaşımlara solüsyona alma işlemi uygulanmayabilir. Çünkü bu alaşımlar γ çökelmesine farklı tepkiler verebilirler. Bazılarına sadece yaşlandırma işlemi yapılabilir. Bazı alaşımlar ise kısmen solüsyona almaya uygundurlar. Bu uygulamada alaşım, ergime başlangıç noktasının altında güvenli bir sıcaklıkta, 2 ile 6 saat arasında tutulur. İnce tane boyutlu ve mekanik özelliklere olumlu katkıları bulunan γ oluşturmak için, yüksek sıcaklıktan hızlı soğutma yapılmalıdır [9]. Çözeltiye alma ısıl işlemleri, karbon morfolojisini stabilize etmek için optimize edilmelidir. Yüksek sıcaklık uygulanması, fazla miktarda karbür bozunumuna neden olabilir ki bunun sonucunda tane sınırlarında aşırı karbür birikerek mekanik özellikler olumsuz etkilenebilir. Polikristalin malzemeler çoğunlukla, döküm sonrası yaşlandırma ısıl işlemleriyle kullanım şartlarına hazır hale getirilir [9]. Tipik bir yaşlandırma işleminde malzeme, 980 o C tutulur. Hava ile hızlı soğutulduktan sonra, 870 o C ye ısıtılır ve bu sıcaklıkta 5 saat ye ısıtılıp, 20 saat bu sıcaklıkta tutulur ve soğumaya bırakılır. Alternatif bir yöntem olarak; malzeme 1080 o C kadar ısıtılıp bu sıcaklıkta 4 saat tutulur ve hava ile hızlı soğutulur., 870 o C ısıtılıp, 20 saat bu sıcaklıkta tutulur ve yine soğumaya bırakılır. 980 o C ve 1080 o C sıcaklıklarda yapılan ısıl işlemler sırasında malzeme üzerindeki koruyucu kaplamanın difüzyonu da gerçekleşir. Malzemeyi 980 o C ve 1080 o C ye ye den soğutma hızları γ nın boyut optimizasyonu açısından önemlidir. Bununla birlikte, 870 o C den soğutma işleminde hızlı soğutma yapma gerekliliği yoktur [9]. Sıcak izostatik presleme (HIP) işleminde döküm parçalar otoklav içerisinde hem yüksek sıcaklıklara hem de yüksek gaz basıncına maruz bırakılırlar. Basınç sağlamak için en yaygın kullanılan gaz argondur. Argon basıncı işlem sırasında Mpa aralığındadır. İşlem sıcaklığı o C aralığındadır. Döküm parçaların sıcak izostatik preslenmesi sıcaklık ve basıncın aynı anda uygulanması ile yapıda plastik deformasyon, sürünme ve difüzyon etkilerinin karışımı bir etki yaratarak iç boşlukların ve mikroporozitelerin giderilmesini sağlar. İçyapı hatalarının giderilmesi 50

61 mekanik özelliklere olumlu etki eder. Mekanik özelliklerin optimizasyonunu sağlayan sıcak izostatik preslemenin önemi türbin üreticilerinin döküm parçalarda kabul edilebilir porozite oranlarını son derece sıkı takip etmelerinden dolayı oldukça artmıştır Nikel Esaslı Süper Alaşımlar Üzerine Yapılmış Örnek Çalışmalar Nikel esaslı süper alaşımmlarda oluşan kusurların mikro yapı görüntüleriyle incelenmesi Süper alaşımların en önemli özellikleri olağanüstü yüksek sıcaklık dayanımlarıdır. Bu özellikleri, onları gaz türbinlerinde kullanılacak ideal malzeme haline getirir. Buna ek olarak yüzey merkezli kübik yapıları nedeniyle yüksek sıcaklıklarda iyi gerilme, kırılma ve sürünme özelliklerine sahiptirler. Al ve Ti gibi elementlerin varlığı γ fazının (Ni 3 (Al,Ti) oluşumunu sağlamıştır ki bu faz γ matrisin içinde yayılarak sertleştirici görevi görmüştür. Cr un yapıdaki dağılımı oksidasyon direncini artırır. C içeriği karbür oluşumunu sağlamak suretiyle sürünme direncini artırır. Bu çalışmada iki farklı vakada Nikel bazlı süper alaşımlarda görülen hatalar taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Mikroyapı görüntüleri, ilk vakada fazla ısıtmanın, ikinci vakada ise yüzey mikro yapısının önemli miktarda bozunmasının hatalara neden olduğunu kanıtlamıştır[10] Giriş Süper alaşımlar, 20. yy ın ikinci çeyreğinden itibaren yüksek sıcaklık dayanımı gösteren malzeme ihtiyacını gidermek amacıyla üretilmeye başlanmıştır. Günümüzde üç gruba ayrılırlar; 1- Nikel bazlı süper alaşımlar 2- Kobalt bazlı süper alaşımlar 3- Demir bazlı süper alaşımlar[10]. En yaygın kullanım alanı bulanları nikel bazlı süper alaşımlar olmuştur. Nikel bazlı süper alaşımlar, içerdikleri krom sayesinde yüksek sıcaklıkta oksidasyon direncine sahiptirler. İçerdikleri diğer alaşım elementleri ise yüksek sıcaklıkta mukavamet ve özellikle sürünme direnci sağlarlar. Alaşım elementlerinden Al ve Ti, ısıl işlem sırasında γ (Ni 3 (Al,Ti) fazının çökelmesini, dolayısıyla yüzey merkezli kübik (YMK) matrisin (γ fazı) sertleşmesini sağlar[10]. γ çökeltileri genellikle çok ince ve dağılmış durumda olurlar ve sadece elektron mikroskobu yardımıyla görülebilirler[10]. Mikroyapıda görülen diğer bir önemli faz ise karbürlerdir. Karbürler, sürünme direncini artırırlarken, miktar ve dağılımları 51

62 kontrol altında tutulmaz ise çatlaklara neden olabilirler. Karbür miktar ve dağılımının kontrolü bu nedenle çok önemlidir. Cr, Mo, W gibi alaşım elementlerinin miktarı korozyon dayanımı ve iyi mekanik özellikler sağlayacak seviyede olmalıdır. Bu elementlerin yapıda fazla bulunması metallerarası fazların oluşumuna, dolayısıyla kırılganlığa yol açabilir[10]. Bu çalışmada iki farklı vakada farklı Ni bazlı süper alaşımlarında oluşan hatalar analiz edilmiştir. İlk vakada türbin kanatçığı aşırı yüksek sıcaklığa tabi tutulmuş ve yüksek sıcaklıkta yayınımla gerçekleşen prosesler mikroyapısal değişikliklere neden olmuşlardır. Bu da çatlak oluşumu ile sonuçlanmıştır. İkinci vakada ise bir ısıl işlem uygulaması sonucu oluşan hataların malzemenin performansına etkileri incelenmiştir Numuneler ve Deneysel Çalışma Tablo 4.3 ve 4.4 de türbin kanatçığı olarak kullanılmış olan Rene 125 ve Inconel 713 malzemelerin kimyasal bileşimleri verilmiştir. Tablo 4.3 : Rene 125 nikel esaslı süper alaşımının bileşimi Ni Cr Al Co W Ta Ti Mo C 59,0 8,5 4,8 10,0 8,0 3,8 2,5 2,0 0,11 Tablo 4.4 : Inconel 713 nikel esaslı süper alaşımının bileşimi Ni Cr Al Ti Zr Mo Nb B C 74,1 12,5 6,1 0,8 0,1 4,2 2 0,012 0,12 Rene 125 ten iki adet numune kullanılmıştır: Numune C nin çok üstünde sıcaklıklara maruz bırakılırken, Numune 2 oda koşullarında tutulmuş ve iki malzeme mukayese edilmiştir. Bu iki numunenin 0.5 kg lık yük altında vickers sertlik ölçümleri yapılmış, her iki numuneye de 5 er test uygulanmıştır. Numuneler, standart metalografi yöntemleri kullanılarak taramalı elektron mikroskobu (SEM) için hazırlanmış, mikroyapıları incelenmiştir. Her iki numuneden alınan örnekler 40ml HCl, 30ml HNO 3 ve 10ml gliserin solüsyonu kullanılarak dağlanmıştır. Mikroyapı incelemeleri, ani ve yüksek sertlik değişimi gözlenen alanlara odaklanmıştır. 52

63 HVOF yöntemi ile kaplanmış olan Inconel 713 malzemeden alınan numuneler de benzer yöntemlerle incelenmiştir. Numune 3 herhangi bir zorlamayla karşılaşmamış standart halde numune iken Numune C da 8 saat ısıl işleme tabi tutulmuştur. Numune 3 ve 4 0,3kg yük altında vickers sertlik testlerine tabi tutulmuş, her iki numunede de 10 ölçüm yapılmıştır. Numune 1 ve 2 için uygulanan metalografik hazırlama, dağlama çalışmaları Numune 3 ve 4 e de aynen uygulanmıştır. Tüm numuneler 20kV da X ışınları difraksiyon analizi ile çalışan tarayıcı elektron mikroskobunda incelenmiştir[10] Sonuçlar Şekil de numuneler görülmektedir. Şekil 4.15 de ise numuneler üzerinde sertlik ölçümlerinin yapıldığı noktaları göstermektedir. Tablo 4.5., numuneler üzerinde değişik bölgelerin sertlik değerlerini göstermekte, Tablo 4.6. ise yuvarlak içine alınmış olan uç bölgeden alınan sertlik ölçümlerini göstermektedir. Şekil 4.3 : İncelenen Numuneler 53

64 Şekil 4.4 : Sertlik Ölçümlerinin Alındığı Noktalar Birinci numunenin uç bölgesinden alınan sertlik değerlerinin ortalaması (387HV) numunenin gövde bölgesinden alınan sertlik değerleri ortalamasının (421HV) oldukça altındadır. Numune 2 de ise sertlik değerleri bölgeler arasında farklılık göstermemiştir. Her iki bölgede de sertlik ortalaması 403 HV çıkmıştır. Tablo 4.5 : Gövde bölgesinden alınan sertlik değerleri Bölgeler Numune 1 Numune Ortalama

65 Tablo 4.6 : Uç bölgelerden alınan sertlik değerleri Bölgeler Numune 1 Numune Ortalama Değerlendirmeler Şekil 4.5. de numune 1 in mikroyapısı görülmektedir: Koyu gri γ matrisi içerisinde açık gri karbürler ve orta derecede gri renkli γ çökeltileri görülmektedir. Bu parçacıkların dağılımı homojen değildir. Oklarla işaretli bölgelerde karbürlerin birleşik şekilde olduğu, γ çökeltilerinin ise heterojen olarak dağıldığı görülmektedir. Karbürlerin birleşik bir şekilde yerleşmeleri çekirdeklenme ve çatlak oluşumunun en önemli nedenidir. Şekil 4.6. da karbürlerin dağılımı daha detaylı olarak gösterilmiştir. Şekil 4.7. de ise numune 2 nin mikro yapısının daha homojen dağılımda olduğu görülmektedir: Koyu gri matrisi içerisinde karbürler ve γ çökeltileri daha ince yapıda dağılmışlardır [10]. 55

66 Şekil 4.5 : Numune 1 in mikro yapısı Şekil 4.6 : Numune 1 mikro yapısında karbür hattı 56

67 Şekil 4.7 : Numune 2 mikro yapısı Şekil 4.8 de nedeni karbürler olduğu karbürler boyunca ilerlemesinden anlaşılan bir çatlak oluşumu görülmektedir. Aynı şekilde orta derecede gri renkli iğne yapılı tungsten ve tungsten karbürler ve bu karbürlerin γ matris içerisinde segregasyona uğrayarak yok oldukları görülebilmektedir. Şekil 4.9 da numune 2 nin benzer yapıda olmakla birlikte daha az karbür içerdiği görülmektedir[10]. Şekil 4.8 : Karbür hattı boyunca ilerleyen çatlak görüntüsü 57

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ TAMGA TRİO YANMA VERİMİ Yakma ekipmanları tarafından yakıtın içerdiği enerjinin, ısı enerjisine dönüştürülme

Detaylı

GİRİŞ TURBO MAKİNALARIN TANIMI SINIFLANDIRMASI KULLANIM YERLERİ

GİRİŞ TURBO MAKİNALARIN TANIMI SINIFLANDIRMASI KULLANIM YERLERİ GİRİŞ TURBO MAKİNALARIN TANIMI SINIFLANDIRMASI KULLANIM YERLERİ Turbo kelimesinin kelime anlamı Turbo yada türbin kelimesi latince kökenli olup anlamı bir eksen etrafında dönen parçadır. 1 TANIM Turbo

Detaylı

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION)

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION) PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION) Püskürtme şekillendirme (PŞ) yöntemi ilk olarak Osprey Ltd. şirketi tarafından 1960 lı yıllarda geliştirilmiştir. Günümüzde püskürtme şekillendirme

Detaylı

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON 27 MAYIS 2015 - İZMİR Yavuz Aydın Başkan TÜRKOTED KÜRESEL ENERJİ PİYASALARINDA GELİŞMELER VE BEKLENTİLER 2 02.06.2015 The future

Detaylı

1.10.2015. Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

1.10.2015. Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL Kömür ve Doğalgaz Öğr. Gör. Onur BATTAL 1 2 Kömür yanabilen sedimanter organik bir kayadır. Kömür başlıca karbon, hidrojen ve oksijen gibi elementlerin bileşiminden oluşmuş, diğer kaya tabakalarının arasında

Detaylı

SUNİ RÜZGAR BACASI. Nurettin AYDIN Patent no:200903009. Dünyadan Benzer Örnek: Güneş Bacası havayı güneşle ısıtıp rüzgar üretir

SUNİ RÜZGAR BACASI. Nurettin AYDIN Patent no:200903009. Dünyadan Benzer Örnek: Güneş Bacası havayı güneşle ısıtıp rüzgar üretir SUNİ RÜZGAR BACASI TÜBİTAK desteği ile ULUSLARARASI İNCELEMELİ PATENT Patent No: 200903009 Patent Sahibi: Nurettin AYDIN İletişim: 05053195090 nurettin.aydin68@gmail.com Ankara Neden? Dünyada her yıl 2

Detaylı

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Kompresör Deneyi Çalışma Notu

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Kompresör Deneyi Çalışma Notu YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Kompresör Deneyi Çalışma Notu Laboratuar Yeri: E1 Blok Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Laboratuvarı

Detaylı

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ BİRSEN BAKIR ELEKTRİK MÜH. ENERJİ YÖNETİCİSİ EVD ENERJİ YÖNETİMİ -1- Kazanlar Yakıtın kimyasal enerjisini yanma yoluyla ısı enerjisine dönüştüren ve bu ısı enerjisini taşıyıcı

Detaylı

Gaz Türbinli Uçak Motorları

Gaz Türbinli Uçak Motorları UCK 421 - Tepki ile Tahrik 2. Hafta Gaz Türbinli Uçak Motorları İtki Denklemi Gaz Türbinli Motor Bileşenleri Alıklar Sesaltı Sesüstü Kompresörler Merkezcil Eksenel Yanma Odası Türbinler Impuls Reaksiyon

Detaylı

T.C. PODGORİCA BÜYÜKELÇİLİĞİ TİCARET MÜŞAVİRLİĞİ 2005-2011 YILLARI ARASINDAKİ ENERJİ DENGESİ İSTATİSTİKLERİ

T.C. PODGORİCA BÜYÜKELÇİLİĞİ TİCARET MÜŞAVİRLİĞİ 2005-2011 YILLARI ARASINDAKİ ENERJİ DENGESİ İSTATİSTİKLERİ T.C. PODGORİCA BÜYÜKELÇİLİĞİ TİCARET MÜŞAVİRLİĞİ 2005-2011 YILLARI ARASINDAKİ ENERJİ DENGESİ İSTATİSTİKLERİ PODGORİCA-AĞUSTOS 2012 İÇİNDEKİLER SAYFA NO BÖLÜM 1 1 1 GİRİŞ 2 2 Metodolojik açıklamalar 3 2.1

Detaylı

İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI

İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI DİZEL MOTORLARI (Tarihçesi) İLK DİZEL MOTORU DİZEL MOTORLARI DÖRT ZAMANLI ÇEVRİM Çalışma prensibi Dizel motor, benzinli motorlardan farklı olarak

Detaylı

MAK 401 MAKİNA PROJE DERSİ KONULARI. Prof. Dr. Erdem KOÇ. Doç. Dr. Hakan ÖZCAN

MAK 401 MAKİNA PROJE DERSİ KONULARI. Prof. Dr. Erdem KOÇ. Doç. Dr. Hakan ÖZCAN MAK 401 MAKİNA PROJE DERSİ KONULARI Not: Ders konuları seçilirken aşağıda belirtilen formun doldurulup bölüm sekreterliğine verilmesi gerekmektedir. Prof. Dr. Erdem KOÇ Konu Rüzgar Türbinlerinde Kanat

Detaylı

Pik (Ham) Demir Üretimi

Pik (Ham) Demir Üretimi Pik (Ham) Demir Üretimi Çelik üretiminin ilk safhası pik demirin eldesidir. Pik demir için başlıca şu maddeler gereklidir: 1. Cevher: Demir oksit veya karbonatlardan oluşan, bir miktarda topraksal empüriteler

Detaylı

PERFECTION IN ENERGY & AUTOMATION ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI

PERFECTION IN ENERGY & AUTOMATION ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI MAYIS 2015 1 Kojenerasyon Nedir? Bugün enerji, insanların hayatındaki en önemli olgulardan birisi haline gelmiştir. Kojenerasyon fikri, tamamen enerji verimliliği

Detaylı

JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİ İÇİN TÜRKİYE DE EKİPMAN ÜRETİM İMKANLARI VE BUHAR JET EJEKTÖRLERİ ÜRETİMİ

JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİ İÇİN TÜRKİYE DE EKİPMAN ÜRETİM İMKANLARI VE BUHAR JET EJEKTÖRLERİ ÜRETİMİ JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİ İÇİN TÜRKİYE DE EKİPMAN ÜRETİM İMKANLARI VE BUHAR JET EJEKTÖRLERİ ÜRETİMİ Karbonsan ın fabrikası, Orhangazi Bursa da bulunmaktadır. Karbonsan ın ürün çeşitlerini genel çerçevesiyle

Detaylı

RÜZGAR TÜRBİNİ KANAT BAĞLANTI NOKTALARINDA ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN KULLANILMASI

RÜZGAR TÜRBİNİ KANAT BAĞLANTI NOKTALARINDA ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN KULLANILMASI RÜZGAR TÜRBİNİ KANAT BAĞLANTI NOKTALARINDA ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN KULLANILMASI Doç Dr. Numan Sabit ÇETİN Yrd. Doç. Dr. Cem EMEKSİZ Yrd. Doç. Dr. Zafer DOĞAN Rüzgar enerjisi eski çağlardan günümüze

Detaylı

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi,

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi, ENERJİ SANTRALLERİ Enerji Enerji soyut bir kavramdır. Doğrudan ölçülemeyen bir değer olup fiziksel bir sistemin durumunu değiştirmek için yapılması gereken iş yoluyla bulunabilir. Enerjinin varlığını cisimler

Detaylı

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz ix Çevirenin Ön Sözü xi 1 Sinterleme Bilimine Giriş 1 Genel bakış / 1 Sinterleme tarihçesi / 3 Sinterleme işlemleri / 4 Tanımlar ve isimlendirme / 8 Sinterleme

Detaylı

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi UNIT ELECTRICITY PRODUCTION ANALYSIS OF GAS TURBINES ON PART LOAD

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi UNIT ELECTRICITY PRODUCTION ANALYSIS OF GAS TURBINES ON PART LOAD Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi Sigma 2005/1 UNIT ELECTRICITY PRODUCTION ANALYSIS OF GAS TURBINES ON PART LOAD Hasan Hüseyin ERDEM *, Süleyman Hakan SEVİLGEN,

Detaylı

2012 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

2012 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ DÜNYADA ELEKTRİK ENERJİSİ SEKTÖRÜNÜN GÖRÜNÜMÜ Bilindiği üzere, elektrik enerjisi tüketimi gelişmişliğin göstergesidir. Bir ülkedeki kişi başına düşen

Detaylı

İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması

İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması Sakarya 2010 İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması Temel Kavramlar Basınç; Birim yüzeye etki eden kuvvettir. Birimi :bar,atm,kg/cm2

Detaylı

2013 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

2013 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ DÜNYADA ELEKTRİK ENERJİSİ SEKTÖRÜNÜN GÖRÜNÜMÜ Bilindiği üzere, elektrik enerjisi tüketimi gelişmişliğin göstergesidir. Bir ülkedeki kişi başına düşen

Detaylı

Sistemleri. (Kojenerasyon) Sedat Akar Makina Mühendisi Topkapı Endüstri, Gn.Md. 04.01.2010 - İstanbul

Sistemleri. (Kojenerasyon) Sedat Akar Makina Mühendisi Topkapı Endüstri, Gn.Md. 04.01.2010 - İstanbul Birleşik ik Isı ve GüçG Sistemleri (Kojenerasyon) Sedat Akar Makina Mühendisi Topkapı Endüstri, Gn.Md. 1 Birleşik ik Isı ve GüçG Sistemi Kojenerasyon- Nedir? En temel ifadeyle ; Elektrik ve Isının aynı

Detaylı

Harici Yanma Tesisi. Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü. Özgür AKGÜN

Harici Yanma Tesisi. Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü. Özgür AKGÜN Harici Yanma Tesisi Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü Özgür AKGÜN 05.06.2015 Şirket Tanıtımı Alanı 4.2 km² 3 05.06.2015 Şirket Tanıtımı Ülkemizin en büyük ve tek entegre yassı çelik üreticisi 9 milyon

Detaylı

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ Gerçek motor çevrimi standart hava (teorik) çevriminden farklı olarak emme, sıkıştırma,tutuşma ve yanma, genişleme

Detaylı

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme Fırın Tasarımı Toz metalurjisinin çoğu uygulamalarında nihai ürün açısından yüksek yoğunluk öncelikli bir kavramdır. Toz yoğunlaştırması (densifikasyon) aşağıda

Detaylı

Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri www.cukurovaisi.com

Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri www.cukurovaisi.com Yenilikçi ve Güvenilir... Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri www.cukurovaisi.com Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri Çukurova Isı nın kendi markası olan ve son teknolojiyle üretilen Silversun Hot Air Gaz

Detaylı

Avrupanıın en hızlı satan gazifikasyon kazanı!

Avrupanıın en hızlı satan gazifikasyon kazanı! Avrupanıın en hızlı satan gazifikasyon kazanı! Yeni nesil Ventum gazifikasyon kazanları çok sessiz, verimli ve ekonomik bir sistem olarak tasarlanmıştır. Geniş yanma odası 7 saate kadar ısıtmaya yetecek

Detaylı

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU . Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU Su atomizasyonu, yaklaşık 1600 C nin altında ergiyen metallerden elementel ve alaşım tozlarının üretimi için en yaygın kullanılan tekniktir. Su atomizasyonu geometrisi

Detaylı

Fuel-oil termik santralleri

Fuel-oil termik santralleri Fuel-oil termik santralleri Termik Santraller ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren santrallerdir ve doğalgaz, taş kömürü, linyit, fuel oil gibi yakıtlar ile çalışırlar. Elektrik Enerji Üretim A.Ş.

Detaylı

SORULAR. 2- Termik santrallerden kaynaklanan atıklar nelerdir? 4- Zehirli gazların insanlar üzerindeki etkileri oranlara göre nasıl değişir?

SORULAR. 2- Termik santrallerden kaynaklanan atıklar nelerdir? 4- Zehirli gazların insanlar üzerindeki etkileri oranlara göre nasıl değişir? SORULAR 1- Termik enerji nedir? 2- Termik santrallerden kaynaklanan atıklar nelerdir? 3- Gaz atıklar nelerdir? 4- Zehirli gazların insanlar üzerindeki etkileri oranlara göre nasıl değişir? 5- Bir termik

Detaylı

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri Nurettin ÇALLI Fen Bilimleri Ens. Öğrenci No: 503812162 MAD 614 Madencilikte Özel Konular I Dersi Veren: Prof. Dr. Orhan KURAL İTÜ Maden Fakültesi Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik

Detaylı

Dr. Fatih AY. Tel: 0 388 225 22 55 ayfatih@nigde.edu.tr

Dr. Fatih AY. Tel: 0 388 225 22 55 ayfatih@nigde.edu.tr Dr. Fatih AY Tel: 0 388 225 22 55 ayfatih@nigde.edu.tr Düzlemsel Güneş Toplayıcıları Vakumlu Güneş Toplayıcıları Yoğunlaştırıcı Sistemler Düz Toplayıcının Isıl Analizi 2 Yapı olarak havası boşaltılmış

Detaylı

Hidroliğin Tanımı. Hidrolik, akışkanlar aracılığıyla kuvvet ve hareketlerin iletimi ve kumandası anlamında kullanılmaktadır.

Hidroliğin Tanımı. Hidrolik, akışkanlar aracılığıyla kuvvet ve hareketlerin iletimi ve kumandası anlamında kullanılmaktadır. HİDROLİK SİSTEMLER Hidroliğin Tanımı Hidrolik, akışkanlar aracılığıyla kuvvet ve hareketlerin iletimi ve kumandası anlamında kullanılmaktadır. Enerji Türleri ve Karşılaştırılmaları Temel Fizik Kanunları

Detaylı

Toz Metalürjisi. Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Notların bir bölümü Dr. Rahmi Ünal ın web sayfasından alınmıştır.

Toz Metalürjisi. Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Notların bir bölümü Dr. Rahmi Ünal ın web sayfasından alınmıştır. Toz Metalürjisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN Notların bir bölümü Dr. Rahmi Ünal ın web sayfasından alınmıştır. Toz metalürjisi İmali zor parçaların (küçük, fonksiyonel, birbiri ile uyumsuz, kompozit vb.) ekonomik,

Detaylı

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı Günlük Hayatımızda Enerji Tüketimi Fosil Yakıtlar Kömür Petrol Doğalgaz

Detaylı

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-5

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-5 EİGM İstatistik & Analiz Enerji İşleri Genel Müdürlüğü http://www.enerji.gov.tr/yayinlar_raporlar/ Mayıs 2014 AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-5 Esra KARAKIŞ, Enerji İstatistikleri Daire Başkanlığı İçindekiler

Detaylı

BİYOKÜTLE SİSTEMLERİ VE TÜRKİYE KAZAN SEKTÖRÜ

BİYOKÜTLE SİSTEMLERİ VE TÜRKİYE KAZAN SEKTÖRÜ BİYOKÜTLE SİSTEMLERİ VE TÜRKİYE KAZAN SEKTÖRÜ KBSB Kazan ve Basınçlı Kap Sanayicileri Birliği - 2014 Ahmet Cevat Akkaya www.kbsb.org.tr Milyar Kaçınılmaz Son? Misyon? Tek gerçek kaynak - Dünya Dünya popülasyon

Detaylı

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA Hazırlayan: Öğr. Gör. Tuğberk ÖNAL MALATYA 2016 1.TEORİK OTTO ÇEVRİMİ Gerçek motor çalışmasında yanma işlemi motor silindirinde gerçekleşir. Yanma sonu açığa çıkan

Detaylı

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI 2013-2014 Bahar Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu Makine Bir veya birçok fonksiyonu (güç iletme,

Detaylı

DİESEL MOTORLARIN TARİHÇESİ

DİESEL MOTORLARIN TARİHÇESİ DİESEL MOTORLARIN TARİHÇESİ Diesel makineleri bir çeşit içten yanmalı makineler olup, yaktın kimyasal enerjisi makine silindirleri içinde direkt olarak mekanik enerjiye çevrilir. Birkaç beygir gücünden

Detaylı

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015 ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ Hasan Çebi Nuh Çimento 2015 Özet Enerjiyi yoğun kullanan çimento tesisler yıllarca proses gereği attıkları ısılarını değerlendirmek için

Detaylı

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 5. Soğutma Şekline Göre Hava soğutmalı motortar: Bu motorlarda, silindir yüzeylerindeki ince metal kanatçıklar vasıtasıyla ısı transferi yüzey alanı artırılır. Motor krank milinden hareket alan bir fan

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi Konu Başlıkları Enerjide değişim Enerji sistemleri mühendisliği Rüzgar enerjisi Rüzgar enerjisi eğitim müfredatı Eğitim

Detaylı

RANTEKO ÇAMUR KURUTMA VE YAKMA ÇÖZÜMLERİ. Çamur bertaraf çözümlerimizi 2 bölüme ayırmaktayız

RANTEKO ÇAMUR KURUTMA VE YAKMA ÇÖZÜMLERİ. Çamur bertaraf çözümlerimizi 2 bölüme ayırmaktayız RANTEKO ÇAMUR KURUTMA VE YAKMA ÇÖZÜMLERİ Çamur bertaraf çözümlerimizi 2 bölüme ayırmaktayız RANTEKO KURUTMA-YAKMA TEKNOLOJİSİ KURUTMA TEKNOLOJİSİ Buss-SMS-Canzler Çamur Kurutma Yatay İnce Film Kurutucu

Detaylı

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü ISITMA TEKNİĞİ 1.Tarihsel gelişim 2.Günümüz ısıtma teknikleri Bir ısıtma tesisatının uygun olabilmesi için gerekli

Detaylı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı Al Aluminium 13 Aluminyum 2 İnşaat ve Yapı Ulaşım ve Taşımacılık; Otomotiv Ulaşım ve Taşımacılık;

Detaylı

Enerji Sektörüne İlişkin Yatırım Teşvikleri

Enerji Sektörüne İlişkin Yatırım Teşvikleri Enerji Sektörüne İlişkin Yatırım Teşvikleri 5 Kasım 2015 Ekonomi Bakanlığı 1 Enerji Sektöründe Düzenlenen Teşvik Belgeleri V - 20.06.2012-30.06.2014 Döneminde Düzenlenen Yatırım Teşvik Belgelerinin Kaynaklarına

Detaylı

Termik ve Jeotermal Enerji Santralleri. Öğr. Gör. Onur BATTAL

Termik ve Jeotermal Enerji Santralleri. Öğr. Gör. Onur BATTAL Termik ve Jeotermal Enerji Santralleri Öğr. Gör. Onur BATTAL Yerli kaynaklardan olabildiğince yararlanmak enerji ihtiyacımıza önemli bir katkı sağlamasa da dışarıya bağımlılığımızı azaltması açısından

Detaylı

TERMĐK SANTRALLARIN ÇEVRE SORUNU

TERMĐK SANTRALLARIN ÇEVRE SORUNU TERMĐK SANTRALLARIN ÇEVRE SORUNU Metin YÜCEL 1949 yılında Đstanbul Yıldız Yüksek Teknik okulu (Bugünkü YILDIZ TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ) Makine Mühendisliği Bölümünden mezun oldu. Etibank Ergami Bakır'da ve

Detaylı

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir. ÇEKME DENEYİ Genel Bilgi Çekme deneyi, malzemelerin statik yük altındaki mekanik özelliklerini belirlemek ve malzemelerin özelliklerine göre sınıflandırılmasını sağlamak amacıyla uygulanan, mühendislik

Detaylı

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler. MALZEMELER VE GERĐLMELER Malzeme Bilimi mühendisliğin temel ve en önemli konularından birisidir. Malzeme teknolojisindeki gelişim tüm mühendislik dallarını doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir.

Detaylı

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı KOMPLE ÇÖZÜM Isıtma Soğutma Sıhhi Sıcak Su ÇEVRE DOSTU Dünyanın en yüksek COP=4,5 değerine sahip ekonomik sistemlerdir. Yenilenebilir enerji olan Hava ve Güneşten faydalanma Gaz veya yakıt ile ısıtmaya

Detaylı

1. Doğalgaz nedir? 2. Doğalgaz nasıl oluşur?

1. Doğalgaz nedir? 2. Doğalgaz nasıl oluşur? 1. Doğalgaz nedir? Başta Metan (CH 4 ) ve Etan (C2H6) olmak üzere çeşitli hidrokarbonlardan oluşan yanıcı bir gaz karışımıdır. Doğalgaz renksiz, kokusuz havadan daha hafif bir gazdır. 2. Doğalgaz nasıl

Detaylı

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA MOMENT, GÜÇ ve YAKIT SARFİYATI KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA MOMENT, GÜÇ ve YAKIT SARFİYATI KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ İÇTEN YANMALI MOTORLARDA MOMENT, GÜÇ ve YAKIT SARFİYATI KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ 1. Deneyin Amacı İçten yanmalı motorlarda moment, güç ve yakıt sarfiyatı karakteristiklerinin belirlenmesi deneyi,

Detaylı

MALZEME BİLİMİ I MMM201. aluexpo2015 Sunumu

MALZEME BİLİMİ I MMM201. aluexpo2015 Sunumu MALZEME BİLİMİ I MMM201 aluexpo2015 Sunumu Hazırlayanlar; Çağla Aytaç Dursun 130106110005 Dilek Karakaya 140106110011 Alican Aksakal 130106110005 Murat Can Eminoğlu 131106110001 Selim Can Kabahor 130106110010

Detaylı

RÜZGAR ENERJĐSĐ. Erdinç TEZCAN FNSS

RÜZGAR ENERJĐSĐ. Erdinç TEZCAN FNSS RÜZGAR ENERJĐSĐ Erdinç TEZCAN FNSS Günümüzün ve geleceğimizin ekmek kadar su kadar önemli bir gereği; enerji. Son yıllarda artan dünya nüfusu, modern hayatın getirdiği yenilikler, teknolojinin gelişimi

Detaylı

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ 6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ Kemal Örs ve Yücel Birol ASAŞ Alüminyum Malzeme Enstitüsü MAM TUBİTAK Maksimum billet uzunluğu :7.300mm, ve152,178,203,254,355mm

Detaylı

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA. 111 Dergisi 3 TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ Celal KAMACI Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çan Meslek Yüksekokulu celal@comu.edu.tr Dr. Zeki

Detaylı

KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR HAKKINDA TEBLİĞ TASLAĞI (SIRA NO: 2014 /...

KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR HAKKINDA TEBLİĞ TASLAĞI (SIRA NO: 2014 /... Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığından: KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR HAKKINDA TEBLİĞ TASLAĞI (SIRA NO: 2014 /... ) Amaç MADDE 1-

Detaylı

Gaz Motorlu Kojenerasyon Uygulamalarında Yeni Teknolojiler

Gaz Motorlu Kojenerasyon Uygulamalarında Yeni Teknolojiler Gaz Motorlu Kojenerasyon Uygulamalarında Yeni Teknolojiler Sedat Akar Türkiye Kojenerasyon ve Temiz Enerji Teknolojileri Derneği Yönetim Kurulu Üyesi 1 İçerik Kojenerasyon nedir? Gaz Motor teknolojilerinde

Detaylı

ROTATERM HIZLI PRATİK ve SORUNSUZ

ROTATERM HIZLI PRATİK ve SORUNSUZ RT HIZLI PRATİK ve SORUNSUZ Özköseoğlu Döner Arabalı Ekmek Fırınları endirekt ısıtmalı, cebri hava sirkülasyon sistemiyle çalışan ve buhar sistemi ile donatılmış, unlu mamul için en iyi pişirme şartlarını

Detaylı

IGH. Isı Geri Kazanımlı Taze Hava Cihazı

IGH. Isı Geri Kazanımlı Taze Hava Cihazı Isı Geri Kazanımlı Taze Hava Cihazı Systemair HSK Isı Geri Kazanımlı Havalandırma Sistemi kısaca IGH olarak adlandırılmaktadır. IGH, ısı enerjisini eşanjörler ve fanlar yardımı ile geri kazanarak enerji

Detaylı

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento! karo Özel ürünleriniz için özel bir çimento! Çimsa Kalsiyum Alüminat Karo Uygulamaları www.cimsa.com.tr, 10 yılı aşkın süredir Çimsa tarafından, TS EN 14647 standardına uygun olarak üretilen Kalsiyum Alüminat

Detaylı

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ İlyas CAN*, İbrahim BÜYÜKÇAYIR* *Durer Refrakter Malzemeleri San. Ve

Detaylı

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler 1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler 1. Su giderme 2. Kurutma 3. Boyut küçültme 4. Yoğunlaştırma 5. Ayırma Su giderme işleminde nem, sıvı fazda gideriliyor. Kurutma işleminde nem, buhar fazda gideriliyor.

Detaylı

ENERJİ TASARRUFUNDA KOMBİNE ÇEVRİM VE KOJENERASYONUN YERİ VE ÖNEMİ. Yavuz Aydın 10 Ocak 2014

ENERJİ TASARRUFUNDA KOMBİNE ÇEVRİM VE KOJENERASYONUN YERİ VE ÖNEMİ. Yavuz Aydın 10 Ocak 2014 ENERJİ TASARRUFUNDA KOMBİNE ÇEVRİM VE KOJENERASYONUN YERİ VE ÖNEMİ Yavuz Aydın 10 Ocak 2014 Enerji Tasarrufunda Kombine Çevrim ve Kojenerasyon Yaşadığımız dünyada elektrik üretiminin % 80 i fosil yakıtlardan

Detaylı

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir. Günümüz endüstrisinde en yaygın kullanılan Direnç Kaynak Yöntemi en eski elektrik kaynak yöntemlerinden biridir. Yöntem elektrik akımının kaynak edilecek parçalar üzerinden geçmesidir. Elektrik akımına

Detaylı

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015 Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015 Dünya Enerji Genel Görünümü Genel Görünüm Dünya Birincil Enerji Tüketimi 2013-2035 2013 2035F Doğalgaz %24 Nükleer %4 %7 Hidro %2 Yenilenebilir Petrol %33 Kömür

Detaylı

KOJENERASYON. Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk. Kocaeli Üniversitesi

KOJENERASYON. Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk. Kocaeli Üniversitesi KOJENERASYON Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk Kocaeli Üniversitesi Kojenerasyon nedir? Aynı anda elektrik ve ısı tüketimine ihtiyaç duyulan bir tesiste, ısı ve elektriğin ayrı ayrı santrallerde üretilerek

Detaylı

PLAKALI ISI EŞANJÖRÜ SEÇĐMĐ: [1)YÜZME HAVUZLARININ ISITILMASINDA ÇAĞDAŞ ÇÖZÜM. Semih Ferit Emekli

PLAKALI ISI EŞANJÖRÜ SEÇĐMĐ: [1)YÜZME HAVUZLARININ ISITILMASINDA ÇAĞDAŞ ÇÖZÜM. Semih Ferit Emekli [1)YÜZME HAVUZLARININ ISITILMASINDA ÇAĞDAŞ ÇÖZÜM Semih Ferit Emekli 1960 Đstanbul'da doğdu. Pertevniyal Lisesi'nden sonra ĐDMMA Yıldız Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü'nden 1980 81 döneminde mezun

Detaylı

AKM-F-193 / 10.04.2014 / Rev:00

AKM-F-193 / 10.04.2014 / Rev:00 AKM-F-193 / 10.04.2014 / Rev:00 YANMA NEDİR? Maddenin ısı ( sıcaklık ) ve oksijenle birleşmesi sonucu oluşan kimyasal bir olaydır. Bir yangının başlayabilmesi için gerekenler : 1- OKSİJEN ( HAVA ) 2- SICAKLIK

Detaylı

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK VE KIRILMA Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Bir malzemenin kırılmadan bir darbeye dayanması yeteneği söz konusu olduğunda önem

Detaylı

İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI

İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI 1.Kısmi Gaz Konumunda Çalışan Benzin (OTTO) Motoru Şekil 1. Kısmi gaz konumunda çalışan bir benzin motorunun ideal Otto çevrimi (6-6a-1-2-3-4-5-6) Dört zamanlı

Detaylı

MALZEME BİLİMİ. 2014-2015 Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO. Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu

MALZEME BİLİMİ. 2014-2015 Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO. Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu MALZEME BİLİMİ 2014-2015 Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu Bilgisi DERSĠN ĠÇERĠĞĠ, KONULAR 1- Malzemelerin tanımı 2- Malzemelerinseçimi 3- Malzemelerin

Detaylı

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ISIL İŞLEMLER Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ısıtma ve soğutma işlemleridir. İşlem

Detaylı

1/26 KARBON-KARBON KOMPOZİTLERİ

1/26 KARBON-KARBON KOMPOZİTLERİ 1/26 KARBON-KARBON KOMPOZİTLERİ Karbon-Karbon Kompozitlerin Genel Özellikleri Yüksek elastik modül ve yüksek sıcaklık mukavemeti (T > 2000 o C de bile mukavemet korunur). Sürünmeye dirençli Kırılma tokluğu

Detaylı

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-3

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-3 EİGM İstatistik & Analiz Enerji İşleri Genel Müdürlüğü http://www.enerji.gov.tr/yayinlar_raporlar/ Mart 2015 AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-3 Esra KARAKIŞ, Enerji İstatistikleri Daire Başkanlığı İçindekiler

Detaylı

DENİZ MOTORLARI. e. Egzoz Sistemi Motor içinde yanma sonrası oluşan kirli gazların dışarı atılmasını sağlayan sistem.

DENİZ MOTORLARI. e. Egzoz Sistemi Motor içinde yanma sonrası oluşan kirli gazların dışarı atılmasını sağlayan sistem. Motorların Sınıflandırılması A. Kullandıkları Yakıta Göre; a. Benzinli b. Dizel (Mazotlu) c. Elektrikli (Akülü) B. Çalışma Prensibine Göre; a. İki Zamanlı b. Dört Zamanlı C. Soğutma Sistemine Göre; a.

Detaylı

DEMİR-ÇELİK SEKTÖRÜNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ & YÖNETİMİ

DEMİR-ÇELİK SEKTÖRÜNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ & YÖNETİMİ DEMİR-ÇELİK SEKTÖRÜNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ & YÖNETİMİ Serpil Çimen Teknik İşler Direktörü Türkiye Çelik Üreticileri Derneği 15 Ocak 2014 WOW Kongre Merkezi -İstanbul Türkiye nin Ham Çelik Üretimi (mmt)

Detaylı

DÖKÜM TEKNOLOJİSİ. Döküm:Önceden hazırlanmış kalıpların içerisine metal ve alaşımların ergitilerek dökülmesi ve katılaştırılması işlemidir.

DÖKÜM TEKNOLOJİSİ. Döküm:Önceden hazırlanmış kalıpların içerisine metal ve alaşımların ergitilerek dökülmesi ve katılaştırılması işlemidir. DÖKÜM TEKNOLOJİSİ Döküm:Önceden hazırlanmış kalıpların içerisine metal ve alaşımların ergitilerek dökülmesi ve katılaştırılması işlemidir. DÖKÜM YÖNTEMİNİN ÜSTÜNLÜKLERİ Genelde tüm alaşımların dökümü yapılabilmektedir.

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ M E H M E T A Ş K E R, 2 5. 0 9. 2 0 1 3 I S T A N B U L TÜRKİYE'NİN YENİLENEBİLİR ENERJİ POLİTİKALARI : Elektrik enerjisi üretmek için yenilenebilir kaynakların kullanımını

Detaylı

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ Yüzey Teknikleri Hakkında Genel Bilgiler Gelişen teknoloji ile beraber birçok endüstri alanında kullanılabilecek malzemelerden istenen ve beklenen özellikler de her geçen gün artmaktadır.

Detaylı

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu Bilim ve Teknoloji Yüksek Kurulu 26. Toplantısı Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu Prof. Dr. Yücel ALTUNBAŞAK Başkanı Enerji İhtiyacımız Katlanarak Artıyor Enerji ihtiyacımız ABD, Çin ve Hindistan

Detaylı

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller EVHRAC Fonksiyonu Bilindiği gibi binalarda hava kalitesinin arttırılması için iç ortam havasının egzost edilmesi ve yerine taze hava verilmesi kaçınılmaz hale gelmiştir. Her ne kadar ısı geri kazanım cihazları

Detaylı

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Başlık KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Tanım İki veya daha fazla malzemenin, iyi özelliklerini bir araya toplamak ya da ortaya yeni bir özellik çıkarmak için, mikro veya makro seviyede

Detaylı

Enerji Verimliliği ve İndüksiyon Ocaklarının Değerlendirilmesi. Yrd. Doç. Dr. Halil Murat Ünver Kırıkkale Üniversitesi

Enerji Verimliliği ve İndüksiyon Ocaklarının Değerlendirilmesi. Yrd. Doç. Dr. Halil Murat Ünver Kırıkkale Üniversitesi Enerji Verimliliği ve İndüksiyon Ocaklarının Değerlendirilmesi Yrd. Doç. Dr. Halil Murat Ünver Kırıkkale Üniversitesi Giriş İndüksiyonla Isıtma Prensipleri Bilindiği üzere, iletken malzemenin değişken

Detaylı

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER 6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER Gri dökme demirlerin özellikleri; kimyasal bileşimlerinin değiştirilmesi veya kalıp içindeki soğuma hızlarının değiştirilmesiyle, büyük oranda farklılıklar kazanabilir.

Detaylı

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları 1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları Sol üstte yüzey seftleştirme işlemi uygulanmış bir çelik

Detaylı

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK Dersin Amacı Çelik yapı sistemlerini, malzemelerini ve elemanlarını tanıtarak, çelik yapı hesaplarını kavratmak. Dersin İçeriği Çelik yapı sistemleri, kullanım

Detaylı

LUPAMAT YAĞSIZ 40 BAR PET KOMPRESÖRÜ

LUPAMAT YAĞSIZ 40 BAR PET KOMPRESÖRÜ LUPAMAT YAĞSIZ 40 BAR PET KOMPRESÖRÜ LUPAMAT KOMPRESÖRÜN YENİ ÜRÜNÜ Our New Product PET Comperssor YAĞSIZ YÜKSEK BASINÇ PET KOMPRESÖRÜ LUPAMAT YAĞSIZ YÜKSEK BASINÇ PET KOMPRESÖRÜ HANGİ SEKTÖRLERDE KULLANILABİLİR

Detaylı

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI ÇEVRE YÖNETY NETİMİ GENEL MÜDÜRLM RLÜĞÜ İZİN N VE DENETİM M DAİRES RESİ BAŞKANLI KANLIĞI ÇEVRE İZNİ VE LİSANSI L ŞUBESİ Başvuru Sürecinin S Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU Çevre MühendisiM ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE

Detaylı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-20123Güz Yarıyılı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-20123Güz Yarıyılı MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-20123Güz Yarıyılı Nikel ve Alaşımları: Ticari Saf Nikel Nikel-Bakır Alaşımları (Monel) Nikel-Krom Alaşımları

Detaylı

1000-200000 m3/h, 400-1500 Pa. Kavrama, kayış-kasnak veya direk tahrik Eurovent e göre Kısa/Uzun gövde; kılavuz giriş kanatlı/kanatsız

1000-200000 m3/h, 400-1500 Pa. Kavrama, kayış-kasnak veya direk tahrik Eurovent e göre Kısa/Uzun gövde; kılavuz giriş kanatlı/kanatsız Aksiyal fanlar Üretimin açıklanması Değişik rotor türleri için, çıkış konumu, gövde geometrisi, gövde sacı kalınlığı, ve malzesi yönünden geniş bir seçme olanağı bulunmaktadır. Aşağıdaki açıklamalar standart

Detaylı

KATI ATIKLARDAN ENERJİ ELDE EDİLMESİ

KATI ATIKLARDAN ENERJİ ELDE EDİLMESİ KATI ATIKLARDAN ENERJİ ELDE EDİLMESİ Atıktan enerji elde edilmesi, atıkların fazla oksijen varlığında yüksek sıcaklıkta yakılması prosesidir. Yanma ürünleri, ısı enerjisi, inert gaz ve kül şeklinde sayılabilir.

Detaylı

KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ

KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ Ek 2 ULUSAL ÖĞRENCİ TASARIM YARIŞMASI PROBLEM TANIMI KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ 1. Giriş Türk kömür rezervlerinden metanol üretimi Kömürden metanol üretimi,

Detaylı

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 1. DENEYİN AMACI: Bu deney ile incelenen çelik alaşımın su verme davranışı belirlenmektedir. Bunlardan ilki su verme sonrası elde edilebilecek maksimum sertlik değeri olup, ikincisi ise sertleşme derinliğidir

Detaylı

www.muhendisiz.net Basınç Ayar Supabının Çalışması :

www.muhendisiz.net Basınç Ayar Supabının Çalışması : DPA TİP YAKIT POMPALARI Distiribitör yakıt pompalarının en büyük özeliği ;yakıtı bir Distiribitör gibi motor ateşleme sırasına göre ve eşit miktarlarda enjökterlere gönderilmesidir. Teknik avantajı da

Detaylı

Termik Santrallerden Çıkan Atık Enerji ile Isıtılan Seralarda Sebze Yetiştirilmesi

Termik Santrallerden Çıkan Atık Enerji ile Isıtılan Seralarda Sebze Yetiştirilmesi Termik Santrallerden Çıkan Atık Enerji ile Isıtılan Seralarda Sebze Yetiştirilmesi Prof. Dr. H. Yıldız DAŞGAN Çukurova Üniversitesi Bahçe Bitkileri Bölümü dasgan@cu.edu.tr Elektrik enerjisi elde etmek

Detaylı